弃宇宙 反物质为何会被宇宙抛弃?
所谓反物质,乃是与寻常物质状态相反的存在。寻常物质由基本单位构成,这些单位我们称之为粒子,而反物质则由反粒子构成。在自然界中,每一种基本粒子都有其对应的反粒子,如反质子、反电子等。当正反物质遭遇,它们会经历湮灭,并释放出巨大的能量。
与暗物质和暗能量不同,反物质并非仅存在于理论之中。现代科学已经证实了反物质的真实存在,然而这一发现却为现代物理学带来了全新的谜团。
据当前主流理论,我们的宇宙起源于一个体积极小、密度极高、能量极大的“奇点”所发生的大爆炸。在这场爆炸中,各种基本粒子得以形成,并逐渐演化成如今的宇宙。
物理定律告诉我们,正反粒子都是成对产生的。那么,在宇宙初期形成的粒子和反粒子,其数量应该是相等的。初期宇宙中并没有机制使这些正反粒子分离。当宇宙温度降低,无法再形成新的粒子时,正反粒子的数量会在湮灭过程中逐渐减少。最终,宇宙中将不再有粒子和反粒子,世间万物也将不复存在。
我们所处的宇宙中,反粒子的数量极为稀少,天然的反物质更是难以寻觅。看上去,宇宙似乎“抛弃”了反物质,这是为何呢?
对于这个谜团,目前并没有完美的解答。但有一种观点得到了广泛认同,即宇宙初期的超高能量导致了正反粒子数量出现不对称。
以核反应为例,以前人们曾认为物质在变化中原子总数是守恒的。比如氢气和氧气的燃烧反应,虽然它们变成了另一种形态的物质,但原子总数不变。核反应颠覆了人们的这一认知,人们发现原子的总数可以不守恒,其背后的根本原因就是能量。同样地,在超高能量的环境下,正反粒子的产生也可能出现数量上的不对称。
按照这个观点,宇宙形成之初,正粒子的数量可能占据了优势。在随后的正反粒子湮灭过程中,反粒子逐渐被消耗殆尽,仅留下少量的正粒子,逐渐形成了现在的宇宙。
这仅仅是一个假说,因为目前的科技水平尚未支持超高能物理实验,所以这一观点尚未得到验证。如同宇宙的奥秘一样,反物质的神秘面纱也等待着我们去揭开。