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反物质是怎么回事?
在大爆炸的最初时刻,当温度极高时,谁也不知道周围会产生什么奇特的亚原子粒子。但一段时间后,当温度降到足够低,构成火球的就都是如质子和电子这类我们熟悉的粒子了,这些粒子正是原子的组成部分,而原子又构成了今天所有的物质。只是还有一处存疑,那就是关于反物质的问题。
粒子和反粒子有相反的性质。以电荷为例,负电子的反粒子就是正电子。我们所知道的每一种物理过程都会产生等量的物质和反物质。那么,为什么我们所知的宇宙只是由物质组成的,而不是等量的物质和反物质呢?
有这样两条线索:1.通过大爆炸的余热可知,宇宙中每一个物质粒子都对应了100亿个光子;2.当1个粒子遇到它的反粒子,会发生“湮灭”,产生1个光子。
由此可以推论,假设在早期宇宙中,每对应100亿个反粒子都有100亿加1个物质粒子,那么当100亿个反粒子和100亿物质粒子双双对应湮灭后,会产生100亿个光子再加上1个没有与反粒子发生湮灭的物质粒子,正好与大爆炸的余热中100亿个光子对应1个物质粒子的比例相符,也就是说,假设成立。所以,我们的宇宙是由物质组成的,因为反物质已经在宇宙早期一通疯狂的湮灭过程后消失了。
但是,为什么物理定律会促成这样的大爆炸,使得产生的物质比反物质稍微多了这么一点点呢?这是科学中最大的待解之谜。
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