重磅發(fā)現(xiàn)！正物質(zhì)能存在，是因?yàn)橹形⒆樱匦孪磁屏苏次镔|(zhì)！

科學(xué)研究驚喜不斷，現(xiàn)在一個(gè)國(guó)際研究小組的一項(xiàng)新研究表明：時(shí)空的漣漪引力波可能包含另一個(gè)證據(jù)，證明正物質(zhì)之所以能在宇宙大爆炸中幸存下來(lái)，是因?yàn)橄嘧兡茏專(zhuān)ㄔ试S）中微子重新洗牌正物質(zhì)和反物質(zhì)。在科幻小說(shuō)或好萊塢電影中，萬(wàn)物是如何被從一場(chǎng)徹底的毀滅中拯救出來(lái)，這并不是一個(gè)問(wèn)題。根據(jù)現(xiàn)代宇宙學(xué)的宇宙大爆炸理論，（正）物質(zhì)與反物質(zhì)等量，如果它們一直保持這種狀態(tài)。

物質(zhì)和反物質(zhì)最終應(yīng)該會(huì)相遇并一對(duì)一地湮滅，導(dǎo)致徹底的湮滅，那么宇宙將空蕩蕩的，也就不會(huì)有星系、恒星、黑洞、行星和地球億萬(wàn)物種生命了！但是，宇宙萬(wàn)物卻實(shí)實(shí)在在的存在與這一理論相矛盾，為了克服正反物質(zhì)徹底的湮滅，宇宙必須將少量的反物質(zhì)轉(zhuǎn)化為（正）物質(zhì)，造成正反物質(zhì)之間的不平衡。理論研究表明，所需的失衡只要十億分之一，但這種不平衡是在什么時(shí)候以及如何造成的，這仍然是一個(gè)未知的謎。

研究的合著者、加州大學(xué)伯克利分校博士后研究員、勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室物理研究員杰夫·德羅(Jeff Dror)表示：一旦我們回顧宇宙誕生的后約100萬(wàn)年，它對(duì)光線就變得不透明了，這使得‘我們?yōu)槭裁磿?huì)在這里？這個(gè)根本問(wèn)題很難回答。由于（正）物質(zhì)和反物質(zhì)具有相反的電荷，除非它們是電中性的，否則它們不能相互轉(zhuǎn)化。中微子是我們所唯一的電中性物質(zhì)粒子，所以中微子是完成這項(xiàng)使命的最強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)者。

許多研究人員支持的一個(gè)理論是：宇宙經(jīng)歷了一次相變，因此中微子可以重新洗牌正物質(zhì)和反物質(zhì)。相變就像沸水變成水蒸氣，或者把水冷卻成冰，物質(zhì)的行為在稱(chēng)為臨界溫度的特定溫度下發(fā)生變化。當(dāng)某種金屬冷卻到較低溫度時(shí)，它通過(guò)相變完全失去電阻，成為超導(dǎo)體，也是用于癌癥診斷的磁共振成像(MRI)或磁懸浮技術(shù)的基礎(chǔ)，還能使列車(chē)漂浮起來(lái)，使其能夠以每小時(shí)480km的速度運(yùn)行，而不會(huì)導(dǎo)致頭暈。

研究的合著者、加州大學(xué)伯克利分校麥克亞當(dāng)斯物理學(xué)教授、東京大學(xué)卡夫利宇宙物理與數(shù)學(xué)研究所首席研究員、勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室資深教職科學(xué)家村山秀史解釋說(shuō)：就像超導(dǎo)體一樣，早期宇宙中的相變，可能創(chuàng)造了一種叫做宇宙弦的非常細(xì)的磁場(chǎng)管。研究人員相信宇宙弦然后試圖簡(jiǎn)化自己，導(dǎo)致稱(chēng)為引力波的時(shí)空微小波動(dòng)。對(duì)于幾乎所有可能的臨界溫度，未來(lái)的太空天文臺(tái)：

如LISA、BBO（歐洲航天局）或DECIGO（日本宇航探索局）都可以探測(cè)到這些溫度。研究的合著者格雷厄姆·懷特(Graham White)表示：引力波的發(fā)現(xiàn)為我們提供了一個(gè)新機(jī)會(huì)，可以進(jìn)一步回顧某個(gè)時(shí)間，因?yàn)橛钪鎻囊婚_(kāi)始就對(duì)引力是“透明”的。當(dāng)宇宙誕生之初的溫度，可能比今天宇宙中最熱的地方高出一萬(wàn)億到一千萬(wàn)億倍時(shí)，中微子的行為，很可能就是確保宇宙正物質(zhì)能存在所需的方式。

該研究證明：可能還留下了一個(gè)可檢測(cè)到的引力波漣漪背景。宇宙弦曾經(jīng)作為一種在質(zhì)量密度上產(chǎn)生微小變化的方式很受歡迎，這些物質(zhì)密度最終變成了恒星和星系，但由于此前研究的數(shù)據(jù)排除了這個(gè)想法，它消亡了。該研究所負(fù)責(zé)日本的引力波探測(cè)器KAGRA和超神岡實(shí)驗(yàn)，東京大學(xué)宇宙線研究所的博士后研究員平松隆說(shuō)：現(xiàn)在，隨著新研究的進(jìn)行，這個(gè)想法又回來(lái)了，原因不同了，這是令人興奮的！

日本高能加速器研究組織理論中心副教授Kazunori Kohri表示：來(lái)自宇宙弦的引力波頻譜與黑洞合并等天體物理源的光譜非常不同，所以我們完全有可能相信，這個(gè)源確實(shí)是宇宙弦。如果能知道宇宙正物質(zhì)為什么存在，那將會(huì)非常令人興奮，這是科學(xué)界的終極問(wèn)題之一！該研究成果作為編輯推薦已發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》期刊上。

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博科園｜研究/來(lái)自：卡夫里宇宙物理與數(shù)學(xué)研究所

參考期刊《物理評(píng)論快報(bào)》

DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.041804

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