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宇宙中的物质从哪里来?

本文作者:营销分享网 更新时间:2019-09-02 10:06:01

  物质为构成宇宙间一切物体的实物和场,物理学上物质有六种存在形态:固态、液态、气态、等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态、费米子凝聚态;物质不依赖于意识而又能为人的意识所反映的客观实在,界是由物质构成的,物质通常是有结构的,但是物质结构在层次上是否具有基本单元,即德谟克利特式的“原子”是否存在?这是一个长期反复争论而又常新的课题。

  当前宇宙中的物质和能量含量(左)和早期宇宙中的物质和能量含量(右)。暗能量、暗物质的存在和正常物质在反物质上的普遍存在。

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  1、我们所观察到的粒子之间的每一次相互作用,在所有能量中从来没有创造或摧毁一个物质粒子,也没有创造或摧毁等量的反物质粒子。

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  2、当我们观察宇宙时,所有的恒星、星系、气体云、星团、超星系团和规模的结构中,一切似乎都是由物质而不是反物质构成的。这似乎是不可能的。一方面没有已知的方法赋予粒子和粒子在宇宙中的相互作用来制造比反物质更重要的物质。另一方面所看到的一切都是由物质而不是反物质构成的。物质/反物质生产纯粹的能量(左)与物质/反物质湮灭回到纯能量(右)是一个完全可逆反应。这个创造和湮灭的过程遵循E = MC ²。这个公式是创造和毁灭物质或反物质的已知方式。

  无论何时何地反物质与物质相遇都会有一种奇妙的能量爆发,因为粒子与反粒子湮灭。实际上在某些地方能观察到这种湮灭,仅仅只在超能量源附近产生等量的物质和反物质,就像在巨大的黑洞周围一样。当反物质在宇宙中运行时,它会产生特定频率的伽马射线就能探测到。

  让人困惑的是物质和反物质之间的对称性,就粒子物理学来举例:

  1、每创造一个夸克,也创造一个反夸克

  2、每一次夸克被破坏,反夸克也被摧毁

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  3、每一次创造或毁灭一个轻子,也创造或毁了灭一个来自同一个轻子家族的反轻子。

  每当一个夸克或轻子经历一个相互作用、碰撞或衰变时,在反应结束时夸克和轻子的总净数量(夸克减去反夸克,轻子减去反轻子)在最后是相同的,就和开始时一样。在宇宙中制造更多物质的方法,就是在等量的情况下制造出更多的反物质。标准模型的粒子和反粒子服从各种守恒定律,但有一定的粒子/反粒子的行为有细微的差别,这可能暗示了重子形成的起源。

  宇宙万物的存在和宇宙由是物质构成的事实是无可争辩的。为什么我们的宇宙包含了某种东西(物质)而不是什么都没有(从物质和反物质的等量混合)?这是一个有解的问题。在这个世纪精密的电弱测试、对撞机技术和实验探测粒子物理超越标准模型的进展可能揭示它是如何发生的。当它发生的时所有存在中的谜团之一最终会被揭示的。

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