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宇宙诞生的第一秒发生了什么?

更新时间:2019-12-22 13:42点击:

  大爆炸发生 10 ^-27 秒后,使得宇宙的天平向物质一方倾斜。反应的主角既伟大又低调,它就是中微子。如果没有它,我们就不会有今天,或者说我们的世界将成为反世界。

  138亿年前,大爆炸发生,宇宙从中诞生。那时的时间、空间、能量处于一种目前物理学无法描述的不可分的纠缠状态。

  第一种力——引力——开始出现。接下来是另外三种力:电磁力、强力和弱力,它们将支配粒子的行为。

  空间突然暴胀,在其内部形成物质粒子和反物质粒子(完全相同,但携带的电荷相反)。当物质颗粒遇到与它对应的反物质时,二者湮灭在一道光束里。

  日本一项实验的首批数据表明,一些粒子衰变时可能发生了微弱的不平衡,它们就是重中微子。这种作用使轻子(电子、μ介子、τ介子)或反轻子诞生,但比例不对称:对应着100000个反轻子,形成了100001个轻子。所以物质略多于反物质。这个微弱差异将成为关键。

  温度降到足够低,使夸克能够转化为质子(p)和中子(n),即原子核的组成成分。反夸克则形成反质子和反中子……不平衡一直传递下去。

  物质和反物质湮灭(发光)。中微子不对称反应产生的多余量成为决定性因素:剩下了一丁点物质。更精确地说,每10立方米的宇宙有1个核子(质子或中子),而在湮灭以前,每立方厘米有1040个核子。

  宇宙的历史可能短暂结束:大爆炸过后10^-3秒,宇宙就完全不存在任何物质,只留下光,而光也将随着宇宙膨胀逐渐减弱。

  不过,如果反物质是“反引力”的呢?因为我们今天还无法得知,反物质是否像物质一样陷入时空,还是产生相反结果。反粒子可能不会相互吸引,而是相互排斥。

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