科學家剛剛證實了宇宙中心的問題:它根本不應該存在。
這是因為在存在之初,物質和物質的數量是等量的。現在應該已經互相湮滅了,這意味著大約 138 億年後你就不會讀到這篇文章了。
一種解釋是物質和反物質之間的一些關鍵差異阻止了這場災難,但瑞士歐洲核子研究中心的最新研究發現,除了相反的指控之外,它們似乎完全相同。
“我們所有的觀察都發現物質和反物質之間完全對稱,這就是為什麼宇宙實際上不應該存在,”一位研究人員說,克里斯蒂安·斯莫拉。
“這裡一定存在不對稱性,但我們根本不明白差異在哪裡。對稱性破缺的根源是什麼?”
據我們所知,從頭開始,大霹靂產生了等量的物質和反物質——這兩種物質構成了宇宙中幾乎所有可見物質,以及它難以捉摸的鏡像雙胞胎。
鑑於當物質遇到反物質時,它們通常會在純粹能量的閃光中被摧毀——足以為星艦企業號提供動力– 這意味著在宇宙誕生時一定有一些我們還不知道的東西阻止了這種情況的發生。
的磁性反質子,普通質子的反物質版本,是找到兩種物質之間不平衡的最後希望之一。但在進行了迄今為止最準確的測量後,科學家表示仍然沒有差異。
由於反物質無法被物理遏制,研究人員使用潘寧陷阱帶電粒子在極低的溫度下容納反質子,包裹在磁場和電場中,準備測量。
一路走來,團隊打破了反物質儲存的記錄——總共儲存了 405 天。
用於儲存反質子的潘寧陷阱。圖片來源:Stefan Sellner,日本 RIKEN 基本對稱實驗室
磁場強度的測量精確到 9 位有效數字,比以前的讀數精度提高了 350 倍以上,而且仍然沒有發現反質子和質子(或反物質和物質)之間的差異。
對於有興趣的人來說,磁場強度測量結果為 -2.7928473441 個核磁子,與質子的正值相符。
我們該去哪裡?
歐洲核子研究組織的科學家表示,要達到更高的精確度。我們在這裡生存和呼吸一定有某種原因。
要嘛那樣,要嘛我們就在巨大的電腦模擬。
未來的實驗計畫更詳細地研究反質子的磁性,並研究重力是否可能是每個人都試圖發現的物質和反物質之間的差異。
同時,我們一直在更多地了解構成宇宙的物質,而且更精確的測量正在進行中,這一事實也許有一些安慰。
“透過多項新技術創新對實驗進行升級,我們覺得還可以做一些進一步的改進,未來隨著預計2021年完成的CERN升級,我們將能夠實現至少十倍的改進,”斯莫拉說。
研究結果發表於自然。