反物质|反物质的发现揭示了宇宙起源的线索( 二 )
伊利诺伊州巴达维亚市费米国家加速器实验室（Fermilab）的理论物理学家杰西卡·特纳（Jessica Turner）说：“轻子发生说是解释事物的一种非常优雅的方式 。 ”“首先 ， 你要回答为什么物质比反物质多 。 其次 ， 你要解释为什么中微子的质量这么小 。 ”中微子是它们自己对应的反物质的证据可能来自于一种寻找称为无中微子双β衰变的理论反应的实验 ， 这种反应只有在中微子能够像物质和反物质接触时那样自我毁灭时才会发生 。 然而 ， 即使这一发现也不能完全轻子发生说的现象发生了 。 特纳说：“如果你测量我们所能看到的可能性最高的CP破坏 ， 并且如果你观察到中微子是它们自己的反粒子 ， 我们会认为这是间接证据 ， 而不是直接证据 。 ”
本文图片
物理学家声称 ， 台面上的另一个理论选择 ， 即弱电性重子形成说 ， 可能更容易进行研究 。 费米实验室理论物理部门负责人马塞拉·卡雷纳（Marcela Carena）说 ， 尽管轻子发生过程中产生的重中微子很可能超出了粒子加速器的能力范围 ， 但这一理论预测的额外希格斯玻色子可能会出现在大型强子对撞机的实验中 。 即使机器不能直接制造出这些希格斯玻色子的近亲 ， 它们也可以轻易地而有痕迹地与其产生的普通希格斯玻色子相互作用 。
弱电性重子形成还需要宇宙中额外的CP破坏 ， 但中微子则不需要 。 事实上 ， 在夸克中已经发现了CP破坏现象 ， 尽管由于数量很小而不能解释物质与反物质的不平衡 。 这个理论没有发现的的CP破坏可能隐藏在所谓的暗区中 ， 即被认为构成了宇宙中大部分物质的不可见暗物质的领域 。 也许暗物质和暗反物质的特征并不相同 ， 而这种差异可以解释我们所知的宇宙 。 卡雷纳说：“我的工作一直试图把宇宙中物质与反物质的不平衡联系到一个想法上 ， 那就是我们知道我们需要一些迄今为止还没有被发现的东西来解释暗物质 。 ”
本文图片
弱电性重子形成的证据不仅可以通过探测额外的希格斯粒子 ， 还可以通过大量寻找暗物质和暗区的实验来获得 。 此外 ， 如果像理论所推测的那样 ， 在大爆炸后不久就发生了宇宙级别的相变 ， 它可能会产生可以在未来的实验中被发现的引力波 ， 上述的实验例如激光干涉仪空间天线（LISA） ， 一种将于20世纪30年代发射的空基引力波探测器 。
不过 ， 最终 ， 宇宙会让我们大吃一惊 。 可能既没有轻子发生过程 ， 也没有弱电性重子发生过程 。 “这并非唯二的两个选择 ， 理论领域依然非常广阔 ， ”伊佩克说 。 例如 ， 她研究了一个涉及质子和中子中夸克强相互作用中CP破坏的模型 ， 理论家们也在研究许多其他的想法 。 特纳说：“我认为我们需要自己去探索所有的可能性 ， 自然自己会揭开它的秘密 ， 我们无法控制 。 我们只是尽力去理解它 。 ”
本文图片
但与此同时 ， 我们至少可以看到中微子CP破坏的确切测量结果 。 即将进行的项目 ， 如深地下中微子实验（DUNE）和T2K的继任者Hyper Kamiokande（Hyper-K） ， 应当具有精确计算所需的灵敏度 。 “T2K数据看起来非常有趣 ， ”芝加哥大学DUNE的联合发言人Ed Blucher说 。 “在即将到来的下一代实验中 ， 会有一些有趣的东西值得研究 ， 这让我非常兴奋 。 ”
作者: Clara Moskowitz
FY: 姚啊真
如有相关内容侵权 ， 请于三十日以内联系作者删除
推荐阅读
- 夸克|再次刷新人类对物质的认知，四夸克组成的新粒子首次“现身”
- 中子星|中子星内部异物质的存在现已被证实
- 杨颖 |杨颖新剧开场十分钟领盒饭，四段哭戏引热议，被赞演技有质的飞跃
- 资质|有UCAS资质的机构为什么会被优先选择
- 人质|如何看待人质的命和绑匪的命
- 银川生活|135㎡现代简约，有气质的家庭
- 酱香酒|优质的酱香白酒，为何都是由新酒加老酒勾调而成？
- 直播|娱播对品质的态度多'硬'，进来看看就知道
- 不少人|女人提升气质的6个“穿衣习惯”, 即使人到中年, 也能优雅高级
- 生活|向往的生活最没素质的嘉宾，满嘴谎言不断，还不停用手指别人