二維碼
        企資網(wǎng)

        掃一掃關(guān)注

        當前位置: 首頁 » 企業(yè)資訊 » 資訊 » 正文

        宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)為何不對稱?答案或在引力波

        放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-02-06 06:15:43    瀏覽次數(shù):126
        導(dǎo)讀

        現(xiàn)有的宇宙大爆炸理論認為,我們身處的宇宙源于138億年前的一次大爆炸,但這一理論也認為,大爆炸時產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì),而正反物質(zhì)相遇時會彼此湮滅,使一切煙消云散。 但宇宙間的萬事萬物又的確存在,這

        現(xiàn)有的宇宙大爆炸理論認為,我們身處的宇宙源于138億年前的一次大爆炸,但這一理論也認為,大爆炸時產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì),而正反物質(zhì)相遇時會彼此湮滅,使一切煙消云散。

        但宇宙間的萬事萬物又的確存在,這中間發(fā)生了什么曲折離奇的故事呢?美國、日本和加拿大科學家提出的一項新理論認為,早期宇宙發(fā)生的相變使中微子衰變成更多粒子(數(shù)量比反粒子多),致使正反物質(zhì)的數(shù)量出現(xiàn)偏差。這一相變也會產(chǎn)生“宇宙弦”,而宇宙弦會產(chǎn)生引力波,探測到這些引力波,或可揭示正反物質(zhì)不對稱之謎。

        對此,中國科學技術(shù)大學物理學院天文系教授蔡一夫?qū)萍既請笥浾哒f:“即便觀測到宇宙弦產(chǎn)生的引力波,可能還需很多條件才能進一步證實上述觀點。不過,這提供了一種解決正反物質(zhì)不對稱之謎的新思路?!?/p>

        中微子“挺身而出”

        現(xiàn)代宇宙學大爆炸理論認為,大爆炸之初,宇宙中產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)。如果“劇情”一直這樣發(fā)展下去,那么,物質(zhì)和反物質(zhì)最終會“狹路相逢”,彼此湮滅。

        但實際上,現(xiàn)在我們身處的宇宙中滿天繁星,充滿了各種物質(zhì),這就與上述理論產(chǎn)生了矛盾。因此,為使宇宙得以存在,必須要有少量反物質(zhì)轉(zhuǎn)化為物質(zhì),使正反物質(zhì)數(shù)量不平衡??茖W家認為,物質(zhì)的數(shù)量只需比反物質(zhì)多十億分之一就可以讓宇宙存在。

        但正反物質(zhì)之間這種不平衡是何時以及如何出現(xiàn)的?目前仍是未解之謎,這也是宇宙間最大的謎團之一。美國加州大學伯克利分校博士后研究員杰夫·德羅說:“這個問題很難回答?!?/p>

        鑒于物質(zhì)和反物質(zhì)電荷相反,因此除非它們呈電中性,否則它們不會相互轉(zhuǎn)化。中微子是我們迄今已知唯一呈電中性的物質(zhì)粒子,科學家對它寄予厚望,認為它是完成這一神圣使命的“不二人選”。

        目前已知存在3種中微子:電子中微子、繆子中微子和陶子中微子。但有科學家提出,可能存在第四種中微子:惰性中微子。

        還有些科學家認為,宇宙暴脹后經(jīng)歷了一個相變,使早期宇宙中產(chǎn)生的惰性中微子衰變出更多粒子(數(shù)量比反粒子多),讓物質(zhì)和反物質(zhì)的數(shù)量得以“重新洗牌”。

        最新研究合作者、加拿大粒子物理與原子核物理實驗室(TRIUMF)博士后格雷厄姆·懷特表示:“當宇宙的溫度為今天宇宙中最熱地方溫度的1012倍—1024倍時,中微子的‘行為舉止’或許可以確保宇宙存在?!?/p>

        引力波“曲線救國”

        那么,如何探測到這些惰性中微子呢?

        研究人員表示,現(xiàn)在科學家無法直接觀測到惰性中微子,因為通過實驗制造出惰性中微子,需要一個比大型強子對撞機強大許多的粒子加速器,所以只能通過間接方法,探測宇宙弦產(chǎn)生的引力波或是一種“曲線救國”之法。

        論文合著者、日本東京大學卡夫里宇宙物理與數(shù)學研究所首席研究員村山瞳說:“早期宇宙的這次相變可能創(chuàng)造出了宇宙弦,這些宇宙弦實質(zhì)上是時空的拓撲缺陷?!?/p>

        蔡一夫?qū)萍既請笥浾呓忉屨f:“相變在我們?nèi)粘I钪斜缺冉允?,例如水凍成冰、鐵磁體變成順磁體等。我們的宇宙所經(jīng)歷的歷史就是一個不斷發(fā)生相變的熱膨脹歷史,在這個過程中有基本粒子的產(chǎn)生,基本粒子凝合成元素,元素最后結(jié)合出我們見到的熟悉的物質(zhì)結(jié)構(gòu)?!?/p>

        蔡一夫進一步指出:“相變過程伴隨著能量釋放,宇宙弦就是宇宙經(jīng)歷相變時釋放能量形成的一根根與當時的宇宙尺度相當?shù)睦K子一樣的能量結(jié)構(gòu)?!?/p>

        德羅和村山瞳等人認為,隨著這些宇宙弦不斷演化,會產(chǎn)生引力波,且產(chǎn)生引力波的頻譜與黑洞并和等天體物理源產(chǎn)生引力波的頻譜截然不同。未來的引力波觀測臺,例如即將于2020年中期啟用的“平方公里陣列”(SKA)、擬于2034年發(fā)射的歐洲航天局的“空間天線激光干涉儀”(LISA)、日本宇宙探索局的分赫茲干涉引力波天文臺(DECIGO)等,或許可以探測到這些引力波。

        研究人員表示,找到這些宇宙弦產(chǎn)生的引力波還有其他用途,例如找到宇宙弦產(chǎn)生的高能中微子,更精確確定已知中微子的質(zhì)量等。

        對此,蔡一夫認為:“宇宙弦產(chǎn)生引力波并不意外,只是我們還沒有幸運地發(fā)現(xiàn)其‘倩影’。而且,即便我們探測到宇宙弦,宇宙弦的產(chǎn)生機制也并非唯一,還需要確認背后的相變過程才能證實上述觀點?!?/p>

        另外,蔡一夫強調(diào)說:“宇宙弦如果帶電的話,可以利用多信使天文檢測手段,如快速射電暴的觀測來檢驗這些超導(dǎo)的宇宙線,從而更立體、更清晰地分辨宇宙相變的‘蛛絲馬跡’?!?/div>

         
        關(guān)鍵詞: 宇宙 中微子 引力 相變 物質(zhì)
        (文/小編)
        免責聲明
        本文僅代表作發(fā)布者:個人觀點,本站未對其內(nèi)容進行核實,請讀者僅做參考,如若文中涉及有違公德、觸犯法律的內(nèi)容,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),立即刪除,需自行承擔相應(yīng)責任。涉及到版權(quán)或其他問題,請及時聯(lián)系我們刪除處理郵件:weilaitui@qq.com。
         

        微信

        關(guān)注
        微信

        微信二維碼

        WAP二維碼

        客服

        聯(lián)系
        客服

        聯(lián)系客服:

        在線QQ: 303377504

        客服電話: 020-82301567

        E_mail郵箱: weilaitui@qq.com

        微信公眾號: weishitui

        客服001 客服002 客服003

        工作時間:

        周一至周五: 09:00 - 18:00

        反饋

        用戶
        反饋

        主站蜘蛛池模板: 色偷偷久久一区二区三区| 亚洲国产日韩一区高清在线 | 一区二区三区午夜视频| 91麻豆精品国产自产在线观看一区| 久久久久久人妻一区二区三区| 精品视频一区二区三区四区 | 无码精品人妻一区二区三区影院| 国产一区二区精品尤物| 少妇激情一区二区三区视频| 中文激情在线一区二区| 一区二区三区四区电影视频在线观看 | 麻豆AV天堂一区二区香蕉| 视频一区二区在线观看| 人妻体内射精一区二区三四| 日韩精品国产一区| 亚洲福利视频一区二区三区| 亚洲AV无码一区二区三区久久精品| 99精品一区二区三区| 国产一区二区三区高清视频| 亚洲av乱码一区二区三区按摩| 日本不卡在线一区二区三区视频| 精品久久综合一区二区| 亚洲国产精品一区二区成人片国内| 一区二区福利视频| 无码国产精品一区二区高潮| 亚洲国产激情在线一区| 国产福利一区二区三区在线视频| 亚洲视频一区二区| 亚洲国产精品第一区二区三区| 成人区精品一区二区不卡亚洲| 无码精品人妻一区二区三区漫画| 一区国严二区亚洲三区| 日韩AV无码一区二区三区不卡| 亚洲精品国产suv一区88| 消息称老熟妇乱视频一区二区| 国产成人精品一区二区三区免费| 亚洲爽爽一区二区三区| 四虎一区二区成人免费影院网址 | 国产精品第一区第27页| 久久精品综合一区二区三区| 本免费AV无码专区一区|