欧洲核子研究中心的新发现可能暗示了我们的宇宙为何由物质而非反物质构成

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为什么宇宙在诞生后不久没有自我湮灭? 在法国-瑞士边境的欧洲核子研究中心(CERN)的一项新发现,让我们更接近于回答这个关于为什么物质主导其对立面——反物质的基本问题。

物质和反物质几乎是直接的对立面。 物质粒子有一个反物质对应物,其质量相同,但带相反的电荷。例如,物质质子粒子与反物质反质子配对,而物质电子与反物质正电子配对。

然而,物质和反物质之间的行为对称性并不完美。 在本周发表的一篇论文中,在CERN进行实验的团队报告说,它发现了称为重子的物质粒子相对于其反物质对应物衰变的速率差异。 在粒子物理学中,衰变是指不稳定的亚原子粒子转变为两个或更多个更轻、更稳定的粒子的过程。

根据宇宙学模型,物质和反物质的数量相等。 如果物质和反物质粒子接触,它们会相互湮灭,留下纯能量。 考虑到这一点,宇宙不只由这次湮灭过程留下的剩余能量组成,这真是令人惊叹。

然而,天文观测表明,与物质的量相比,现在宇宙中反物质的量可以忽略不计。 因此,我们知道物质和反物质的行为一定不同,反物质已经消失,而物质则没有。

了解是什么导致物质和反物质之间这种行为差异是关键的未解之谜。 虽然在我们的基本量子物理学最佳理论——标准模型中,物质和反物质之间存在差异,但这些差异太小,无法解释所有反物质的去向。

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