宇宙物質的重磅發現

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科學研究驚喜不斷，現在一個國際研究小組的一項新研究表明：時空的漣漪引力波可能包含另一個證據，證明正物質之所以能在宇宙大爆炸中倖存下來，是因為相變能讓（允許）中微子重新洗牌正物質和反物質。在科幻小說或好萊塢電影中，萬物是如何被從一場徹底的毀滅中拯救出來，這並不是一個問題。

根據現代宇宙學的宇宙大爆炸理論，（正）物質與反物質等量，如果它們一直保持這種狀態。物質和反物質最終應該會相遇並一對一地湮滅，導致徹底的湮滅，那麼宇宙將空蕩蕩的，也就不會有星系、恆星、黑洞、行星和地球億萬物種生命了。但是，宇宙萬物卻實實在在的存在與這一理論相矛盾，為了克服正反物質徹底的湮滅，宇宙必須將少量的反物質轉化為（正）物質，造成正反物質之間的不平衡。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麼時候以及如何造成的，這仍然是一個未知的謎。

研究的合著者、加州大學伯克利分校博士後研究員傑夫·德羅(Jeff Dror)表示：一旦我們回顧宇宙誕生的後約100萬年，它對光線就變得不透明瞭，這使得‘我們為什麼會在這裡？這個根本問題很難回答。由於（正）物質和反物質具有相反的電荷，除非它們是電中性的，否則它們不能相互轉化。中微子是我們所唯一的電中性物質粒子，所以中微子是完成這項使命的最強競爭者。

許多研究人員支援的一個理論是：宇宙經歷了一次相變，因此中微子可以重新洗牌正物質和反物質。相變就像沸水變成水蒸氣，或者把水冷卻成冰，物質的行為在稱為臨界溫度的特定溫度下發生變化。當某種金屬冷卻到較低溫度時，它透過相變完全失去電阻，成為超導體，也是用於癌症診斷的磁共振成像(MRI)或磁懸浮技術的基礎，還能使列車漂浮起來，使其能夠以每小時480km的速度執行，而不會導致頭暈。

研究的合著者、加州大學伯克利分校麥克亞當斯物理學教授勞倫斯·伯克利國家實驗室資深教職科學家村山秀史解釋說：就像超導體一樣，早期宇宙中的相變，可能創造了一種叫做宇宙弦的磁場管。研究人員相信宇宙弦然後試圖簡化自己，導致稱為引力波的時空微小波動。對於幾乎所有可能的臨界溫度，未來的太空天文臺都可以探測到這些溫度。研究的合著者格雷厄姆·懷特(Graham White)表示：引力波的發現為我們提供了一個新機會，可以進一步回顧某個時間，因為宇宙從一開始就對引力是“透明”的。當宇宙誕生之初的溫度，可能比今天宇宙中最熱的地方高出一萬億到一千萬億倍時，中微子的行為，很可能就是確保宇宙正物質能存在所需的方式。

日本高能加速器研究組織理論中心副教授Kazunori Kohri表示：來自宇宙弦的引力波頻譜與黑洞合併等天體物理源的光譜非常不同，所以我們完全有可能相信，這個源確實是宇宙弦。如果能知道宇宙正物質為什麼存在，那將會非常令人興奮，這是科學界的終極問題之一！