
为什么我们生活的世界几乎找不到反物质?
难道在宇宙诞生之初,大爆炸真的炸成了正反两个截然不同的世界?

1928年,物理学家保罗·狄拉克做出了一个,极为惊人的预测:宇宙中存在一种,跟物质完全相反的反物质。
过了几年,卡尔·安德森在做实验的时候,成功地探测到了第一个反物质粒子——正电子这个发现也就证实了狄拉克的推断。
可是当我们把目光投向,广阔无垠的宇宙时,却惊奇地发现,反物质的踪迹几乎可以忽略不计,这着实让人觉得十分困惑。

每种基本粒子,都有与之对应的反粒子,它们的质量相同,不过在电荷等物理性质方面,却恰恰相反。
每种基本粒子与其对应的反粒子,就好似阴阳两极那样相互对立且紧密关联,质量相等却在诸多物理性质上展现出截然相反的情形。
如果正反物质相遇,会在瞬间,湮灭释放出极为巨大的能量。

欧洲核子研究中心(CERN),曾顺利地制造出了反氢原子。不过在广袤的宇宙当中,反物质却仿佛消失得无影无踪一般。
按照大爆炸理论,宇宙诞生时应该产生了等量的物质与反物质,可如今大部分反物质似乎都神秘地“失踪”了。
科学家们推测,宇宙早期,或许经历了一次极其微小的不对称性,使得物质的数量,略微地多于反物质。
随着时间的推移,正反物质相互发生湮灭,最终留下了我们所看到的,以物质为主的世界。
而宇宙中少量的反物质,主要源自于宇宙射线以及粒子对撞机中的短暂瞬间。

这样宇宙中是否真的存在一个独立的反物质世界呢?
这是一个大胆的猜想。
如果宇宙分裂成物质世界和反物质世界,那两个世界之间为何没有相互湮灭?
又该如何解释大爆炸产生了两个完全分离的世界?
为了探寻答案,科学家们正在采用多种方式,全力挖掘反物质所蕴含的奥秘。
在天文观测方面,他们聚焦于球状星团,试图寻找由反恒星构成的反星团释放的反物质粒子。

在粒子物理学这个领域里,大型强子对撞机(LHC)等实验装置呀,发挥了极为重要的作用呢。
它就像是一把锋利的钥匙,打开了微观世界的神秘大门,为我们揭示了许多前所未有的物理现象。
例如CERN的ALICE探测器,在高能碰撞发生之时,清晰地详详细细地捕捉到了超氦-4的反物质,也就是“反超氦-4”。
类似这般的研究,不仅能够助力科学家更为深入地探寻宇宙诞生初始的状态,还为验证新理论筑牢了更为坚实的基础。

其中CP对称性破缺理论,是科学家们力图去解释物质与反物质不对称性的重要理论当中的一个。
简单来讲,CP对称性指的是物理规律,于粒子以及其反粒子之间保持相同。
不过实验发觉,在某些情形下,这样的对称性会遭到打破,进而致使物质与反物质的行为,呈现出差别。这种差别,或许恰恰就是宇宙中物质多于反物质的关键之处。
尽管这样,不过对于反物质世界到底是不是真实存在,科学家们一直都持有谨慎的态度。
一方面呢,我们现在还没有找到那种让人特别信服的、绝对确定的证据,去证实反物质世界是真实存在的;另一方面,现有的那些理论体系以及实验数据,依然没办法很好地解释宇宙中反物质极其稀少这种现象。

如果宇宙真的分裂成了正反两个世界,这样另一个世界的居民会如何看待我们?
他们是否也在努力寻找与我们沟通的办法?
这样宇宙中是否真的存在一个与我们截然不同的反物质世界?
