科学家们陶醉于探索奥秘，越大的奥秘，热情越大。科学中有许多巨大的未解决问题，但是当您走得更大时，很难击败“为什么有东西，而不是什么？”
这似乎是一个哲学上的问题，但这是科学探究非常适合的问题。更具体地说：“为什么宇宙是由使人类生命成为可能的物质的种类制成的，以便我们甚至可以问这个问题？”在日本进行研究的科学家有宣布了测量上个月直接解决了最有趣的询问。看来他们的测量值与当前理论的最简单期望不同意，并且很可能指出了这个永恒问题的答案。
他们的测量似乎表明，对于特定的一组亚原子颗粒，物质和反物质的作用有所不同。
物质诉反物质
使用J-Park加速器位于日本托卡（Tokai），科学家通过地球向位于日本的Kamioka的超级Kamiokande实验发射了一束称为中微子及其反物质对应物（Antineutrinos）的幽灵般的亚原子颗粒。该实验称为T2K（Tokai到Kamiokande）旨在确定为什么我们的宇宙是由物质组成的。中微子表现出的一种特殊行为称为中微子振荡，可能会阐明这个非常烦人的问题。 [物理学中18个最大的未解决的奥秘这是给出的
问为什么宇宙是由物质制成的听起来可能像是一个奇特的问题，但是有一个很好的理由使科学家对此感到惊讶。这是因为，除了了解物质的存在外，科学家还知道反物质。
1928年，英国物理学家保罗·迪拉克（Paul Dirac）提出了反物质的存在- 物质的对立兄弟姐妹。将相等数量的物质和反物质结合在一起，两者相互歼灭，从而释放了大量的能量。而且，由于物理原理通常在相反的情况下同样效果，因此，如果您有大量的能量，则可以完全转化为物质和反物质。美国卡尔·安德森（Carl Anderson）于1932年发现了反物质，研究人员已经有将近一个世纪的时间来研究其特性。
但是，“完全相等的量”短语是难题的关键。在短暂的时刻之后大爆炸，宇宙充满了能量。随着它的扩展和冷却，该能量应该转化为相等的物质和反物质亚原子颗粒，这应该可以观察到。然而，我们的宇宙本质上完全由物质组成。那怎么可能？
通过计算宇宙中原子的数量，并将其与我们看到的能量量进行比较，科学家确定“完全平等”不是完全正确的。不知何故，当宇宙大约是第二千万年龄的十分之一时，大自然定律在物质方向上偏见。对于每3,000,000,000个反物质颗粒，就有3,000,000,001个物质颗粒。 30亿粒颗粒和30亿反物质颗粒的组合在一起，并将其歼灭回到能量中，使微小的物质过量构成了我们今天看到的宇宙。
由于大约一个世纪前就这一难题被理解了，因此研究人员一直在研究物质和反物质，以查看他们是否可以发现可以解释物质过剩的亚原子颗粒中的行为。他们有信心物质和反物质是相等数量的，但他们还观察到，一类称为夸克的亚原子粒子表现出表现出的行为比物质有点偏爱。该特定的测量是微妙的，涉及一类称为k介子的粒子，它们可以从物质转换为反物质并再次返回。但是，与反向相比，转化为反物质的物质有轻微的差异。这种现象是出乎意料的，它的发现导致了1980年诺贝尔奖，但是效果的大小还不足以解释为什么物质在我们的宇宙中占主导地位。
幽灵梁
因此，科学家将注意力转移到中微子上，以查看他们的行为是否可以解释过多的事情。中微子是亚原子世界的鬼魂。它们仅通过弱核力量进行相互作用，它们可以通过物质而不相互作用。为了给人一种规模的感觉，中微子最常见于核反应中，最大的核反应堆是太阳。为了保护一个人的自我，从一半的太阳中微子中掩盖了大约5光年的稳固铅。中微子的相互作用并不多。
在1998年至2001年之间，一系列实验 - 一个使用超级kamiokande检测器，另一个使用SNO探测器在安大略省的萨德伯里，证明了中微子也表现出了另一个令人惊讶的行为。他们改变了身份。
物理学家知道三种不同种类的中微子，每种中微子都与独特的亚原子兄弟姐妹相关，称为电子，muons和taus。电子是导致电力的原因，而振作和tau粒子非常像电子，但较重且不稳定。
这三种中微子称为电子中微子，muon中微子和中微年，可以“变形”到其他类型的中微子中，然后再次返回。这种行为称为中微子振荡。 [古怪物理：自然界中最酷的小颗粒这是给出的
中微子振荡是一种独特的量子现象，但与一碗香草冰淇淋起步大致相似，并且在去找到勺子后，您回来发现碗是一半的香草和一半的巧克力。中微子将其身份从完全的一种类型，类型的混合物变为完全不同的类型，然后返回原始类型。
抗肿瘤振荡
中微子是物质颗粒，但反物质中微子称为抗肿瘤，也存在。这导致了一个非常重要的问题。中微子振荡，但是抗肿瘤是否也振荡并以与中微子完全相同的方式振荡吗？第一个问题的答案是肯定的，而第二个问题的答案是不清楚的。
让我们更充分地考虑这一点，但以一种简化的方式：假设只有两种中微子类型 - 穆恩和电子。进一步假设您有一束纯粹的隆隆中微子。中微子以特定的速度振荡，并且由于它们靠近光速，它们是距离创建它们的距离的函数。因此，一束纯益智中微子的光束看起来像是在一定距离处的哑光和电子类型的混合物，然后在另一个距离处纯粹的电子类型，然后返回仅穆恩。反物质中微子做同样的事情。
However, if matter and antimatter neutrinos oscillate at slightly different rates, you'd expect that if you were a fixed distance from the point at which a beam of pure muon neutrinos or muon antineutrinos were created, then in the neutrino case you'd see one blend of muon and electron neutrinos, but in the antimatter neutrino case, you'd see a different blend of antimatter muon and electron neutrinos.有三种中微子的事实使实际情况变得复杂，振荡取决于梁的能量，但这是大想法。
中微子和抗肿瘤对不同振荡频率的观察将是理解宇宙是由物质制成的事实的重要一步。这不是整个故事，因为还必须保持其他新现象，但是要解释为什么宇宙中还有更多物质的物质和反物质中微子之间的差异。 [5个神秘的颗粒，可能潜伏在地球表面以下这是给出的
在描述中微子相互作用的当前流行理论中，有一个变量对中微子和抗肿瘤振荡的可能性有所不同。如果该变量为零，则两种类型的颗粒以相同的速率振荡。如果该变量不同于零，则两种粒子类型的振荡方式不同。
什么时候T2K测量了此变量，他们发现这与中微子和抗肿瘤相同振荡的假设不一致。从技术上讲，他们确定了该变量的一系列可能值。该变量的真实值在该范围内有95％的机会，而真变量超出该范围的机会只有5％的机会。 “无差异”假设超出了95％的范围。
从更简单的角度来看，当前的测量表明中微子和反物质中微子振荡不同，尽管确定性并没有提高到确定性主张的水平。实际上，批评者指出，具有这种统计意义水平的测量值应非常非常怀疑。但这无疑是一个极具挑衅性的初始结果，世界上的科学界对看到改进和更精确的研究非常感兴趣。
T2K实验将继续记录其他数据，希望进行确定的测量，但这并不是镇上唯一的游戏。在关闭，位于芝加哥以外，一个类似的实验称为诺瓦正在向明尼苏达州北部射击中微子和反物质中微子，希望击败T2K。而且，越来越多地展望未来，费米拉布（Fermilab沙丘（深层中微子实验），这将具有研究这种重要现象的能力。
尽管T2K结果不是确定的，并且需要谨慎，但它肯定是诱人的。考虑到为什么我们的宇宙似乎没有明显的反物质的问题，世界科学界将热烈地等待进一步的更新。
最初出版现场科学。
唐·林肯（Don Lincoln）是一位物理研究员关闭。他是“大型强子对撞机：希格斯玻色子的非凡故事和其他会震撼您的想法（约翰·霍普金斯大学出版社，2014年），他生产了一系列科学教育视频。跟随他在Facebook上。本评论中表达的观点是他的。
唐·林肯（Don Lincoln）向现场科学贡献了这篇文章专家声音：专家和见解。
