为何现在宇宙物质多于反物质? 中微子或是背后推手

中国新闻网 2016-09-26 15:22 评论数:

为何现在宇宙物质多于反物质? 中微子或是背后推手

本报记者刘霞综合外电

根据大爆炸理论和粒子物理理论,宇宙起源于大约137亿年前的一次大爆炸。在宇宙诞生之初,能量转化为同样多的正物质与反物质,这两种物质相遇会发生剧烈爆炸,转化为能量,并归于湮灭。可是目前宇宙中的天体均为正物质,没有发现反物质天体。

为什么现在的宇宙间充满了正物质而非反物质呢?这是物理学领域最大的谜团之一。英国《自然》杂志8月12日报道说,在近日于美国芝加哥举办的第38届高能物理国际会议(ICHEP)上,日本科学家们给出了一个解释:中微子这种亚原子粒子在物质形态和反物质形态的表现不同。不过,他们也表示,还需要收集更多数据才能对此解释进行确认。

中微子究竟为“何方神圣”

在粒子物理学里,标准模型是一套描述强力、弱力、电磁力这三种基本力,以及组成所有物质的基本粒子的理论。自从20世纪70年代标准模型建立后,一直久经考验而屹立不倒。但上个世纪90年代,有一种粒子公然藐视其规则,它就是中微子。根据理论,中微子不具有质量,但实际情况是,1998年,物理学家利用日本一个矿内的超级神冈探测器,发现中微子具有质量——尽管不足电子的十亿分之一。

参与美国费米国家加速器实验室NuMI离轴中微子实验(NOVA)的物理学家基斯·马特拉称,从那时开始,世界各地的中微子实验如雨后春笋一样冒出,而且科学家们也慢慢意识到,他们或许可以以这一粒子为突破口获得新的发现和解释。“它们是标准模型中的缺口。”

中微子有3种:电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。中微子不带电,质量极小。根据量子力学,不同的中微子之间可以相互转换,我们称之为中微子振荡。

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