<当我们在宇宙的所有行星,恒星、星系和集群,气体、尘埃等离子,我们到处看到同样的签名。 我们看到一线的原子吸收和排放,我们看到这个问题与其他形式的问题上,我们看到的恒星的形成和死亡的恒星、碰撞、x-射线和更多。 有一个明显的问题,需要一个解释:为什么我们看到这一切吗? 如果物理定律的支配之间的对称问题和反物质,我们看到,必须不存在。
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<但是,我们在这里没有人知道为什么。
为什么宇宙中没有反物质?
<认为这两个相互矛盾的乍一看,事实:
该<每个颗粒相互作用,这是我们没有观察到任何能量,从来没有创建的,并没有摧毁一颗粒物质,而没有创造或销毁数量相等的粒子的animalerie的。 物理之间的对称问题和反物质是非常严格,因为:
该<每次我们创建了一个夸克或轻子,我们还创建antiquark和antilepton;
<然而,还有第二个事实。
该<当我们在宇宙中,所有的星星,星、气云集群,超星系团和大规模结构,这似乎是一切都是由的问题,并不反物质。 无处不在,其中反物质和物质满足在宇宙中,是一个奇妙的能量释放由于颗粒毁灭。
<但我们没有看到破坏的迹象的问题和反物质在大规模。 我们看到有迹象表明,一些恒星、星系或星球,我们看到的是由反物质。 我们看不到特伽马射线的哪一个会期望看到,如果反物质面临的问题和消灭的。 相反,我们看到的只有事到处看看.
<并且它似乎是不可能的。 一方面,有没有已知的方式做更多的事关于反物质,如果我们把粒子及其相互作用在宇宙中。 另一方面,所有这一切,我们看到,肯定包含的问题并不反物质。
<事实上,我们观察到的毁灭的物质和反物质在一些极端的天体物理条件,但只有近giperarifmeticheskie来源产生的物质和反物质中的相等数额的黑洞,例如。 当反物质碰撞与宇宙中的物质,它产生伽马射线的非常特定的频率,然后可以检测到的。 星星际环境是充分的材料,并完全没有这些伽马射线的强烈信号,不再有大量的反物质的微粒的,因为然后签名的事-反物质将被检测到。
<如果你离开一小点的反物质在我们的星系,它将持续大约300年前被摧毁一颗粒的问题。 这种限制告诉我们,在银河系量的暗能量不能超过一个价值1颗粒在一万亿(10
15),相对于总量的问题。
<规模大规模的卫星的星系,大星系的尺寸的乳方式,甚至星系团—限制不太严格,但仍然很强。 看着距离的几百万光年的三亿光年,我们观察到的缺乏的x-射线和伽马射线,这可能表明该灭绝问题和反物质。 甚至在很大的宇宙的尺度99.999%的存在什么在我们的宇宙,将由问题(如美国),并不反物质。
<我们怎么会在这种情况下,宇宙中包括大量的物质和实际上没有反物质,如果自然的法则是完全对称之间的问题和反物质? 好,你有两个选择:要么宇宙是诞生的大量事关于反物质,或发生了一些事情在早期,当宇宙是非常热和密集的,并且创造了不对称的问题和反物质,最初没有。
<第一个想法,以测试没有科学重建整个宇宙不会的工作,但第二是非常有说服力的。 如果我们宇宙是以某种方式创造了不对称的问题和反物质,最初这不是,则该规则的工作,然后保持不变的今天。 如果我们够聪明的话,我们将能够开发实验性试验,揭示的原产地问题在我们的宇宙。
<在晚1960年独立实体物理学家安德烈*萨哈罗夫所概述的三个必要条件baryogenesis或创造更多的重子(质子和中子)于antibaryons的。 在这里,他们是:
该<宇宙应该是不平衡的系统。
该<它必须C-CP-违反。
该<需要相互作用,违反重子的数量。
<第一个观察仅仅是因为扩大和冷却的宇宙与不稳定的粒子(和反粒子),通过的定义,将失去平衡。 第二个也是简单的C-对称(更换粒子的反粒子)和CP-对称(替换镜像颗粒反粒子)遭到侵犯,在许多薄弱的相互作用涉及奇怪的,迷人和美丽的夸克。
<问题仍然违反了重子的数量。 实验,我们观察到的平衡的antiquarks以夸克和轻子到antileptons清楚地仍然存在。 但是,在标准模型的粒子物理学中没有明确的保护的法律对任何这些变量。
<你需要三夸克让一个重子,所以对于每三夸克,我们分配的重子数(B)1人。 同样,每一个接收轻子轻子数(L)1人。 Antiquark,antibaryon和antilepton将负数B和L.
<但根据本规则的标准模型只保存之间的差别重子和轻子. 在适当的情况下,不仅可以创造额外的质子,而且子给他们。 的确切情况都是未知的,但大爆炸已经给他们机会,以实现。
<第一阶段存在的宇宙中描述了令人难以置信的高能源:高到足以创造每一个已知的粒子和反粒子的大量着名的爱因斯坦式E=mc
2. 如果创造和毁灭的颗粒的工作方式,我们认为,早期宇宙必须用同等数量的颗粒物质和反物质时,其相互为彼此的,因为能源仍然非常高。
<与膨胀和冷却的宇宙不稳定的粒子中,一旦创建,在丰富,将被销毁。 在适当的条件—特别是,三个萨哈罗夫人权的条件—这可能会导致过量的问题反物质,即使最初,它不是。 面临的挑战物理学家是创建一个可行的方案中的相应观察和实验,它可以给你足够多余的事项通过反物质。
<主要有三种可能发生的剩余的事项通过反物质:
该<一个新的物理在电弱的规模可以大大增加数的C-CP-违反在宇宙中,这将导致不对称之间的问题和反物质。 相互作用的标准模式(通过的过程中sphaleron),这违反B和我单独地(但请B—L)可以定量的重子和轻子.
该<新的微中子物理学的至高的能源,这表明宇宙可以创建一个基本不对称的轻子:leptogenys的。 Sphaleron,保护B—L,然后可以使用轻子不对称,以创建一个重子的不对称性。
该<或borigines的规模大统一,如果新的物理学(和新的粒子)存在的规模大统一,当电弱力合并与强。
<如果大一统理论是正确的,必须是新的、超重颗粒,称为X和Y的,其中有作为brianpdoyle和leptonetidae性质。 还必须合作伙伴的反物质的:反X和反Y,与相对数字B—L和相对的费用,但是同样的质量和生活时间。 这些对粒子-反粒子可以创造大量在相当高的能量,以便随后解体。
<因此,我们填补的宇宙与它们,然后他们瓦解。 如果我们有C-CP-违反可能是细微的差别在于如何腐烂的粒子和反粒子(X、Y和抗X,反Y).
<如果你有X-粒子的方法有两种:衰变成两个顶夸克和两个反底夸克和一个正电子,然后反X必须通过两个相关的方面:两个反顶夸克或底夸克和电子。 还有一个重要的区别,允许对违反C和CP:X更有可能衰变成两个顶夸克比抗X—两个反顶夸克,而抗X更有可能腐烂到底夸克和电子、比X—反顶夸克和一个正电子.
<如果有足够数量的对和衰减因此可以很容易地得到一个剩余的重子在antibaryons(和轻子在antileptons),在那里不存在。
<这只是一个例子说明我们的观点发生了什么事。 我们开始一个完全对称的宇宙,遵守所有已知的物理规律,以及与热的、密集的、丰富的国家,充满了物质和反物质中的相等的数额。 使用该机制,我们还没有确定,但须经三个条件的萨哈罗夫,这些自然过程是最终创建一个剩余的问题反物质。
<事实上,我们存在是由的问题,是不可否认的;问题是,为什么我们的宇宙中含有的东西(问题)并没有什么(因为物质和反物质同样的)。 也许在这个世纪,我们找到回答这个问题。
<为什么你认为宇宙已经几乎没有反物质? 告诉我们。
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