科学家研究反物质后，发现宇宙不应该存在？



氢的光谱指纹和他们的镜像光谱指纹进行了新的比较，它们的匹配率降到了万亿分之二。

如果事实证明它们有一点点不同，物理学家们也许终于有办法解释为什么我们的宇宙包含的物质比反物质多。但是，尽管结果仍然令人兴奋，科学上最大的谜团之一仍未解开。

制造所有这些反氢原子本身就是一项技术壮举，更不用说控制它们和测量它们的光波频率了。

自从欧洲核子研究中心的物理学家们第一次成功地测量出反氢原子的光谱指纹到现在已经过去了大约18个月，从他们通过测量200个反物质原子发出的光来跟踪研究以来，也已经有9个月了。

在这两种情况下，物理学家测量了反氢正电子在两个位置之间来回跃迁时产生的光的频率。这与在同一位置上移动的氢电子产生的光的频率相同。

这一最新的努力标志着技术上的一次重大飞跃，并提高了测量的精度，从万分之四之的误差降低到万亿分之二。

我们现在更加确信，翻转镜像宇宙氢的电荷并不会改变它发光的方式。



这里有一个好消息和一个坏消息。

首先是好消息。

当我们要理解为什么我们的宇宙是现在这个样子，对称是一件很重要的事情，特别是当我们观察粒子的电荷、空间和时间时。

设想一个不同的宇宙，其中所有这些东西都是颠倒过来的，例如，如果负极变为正极，方向翻转，时间颠倒。我们仍然会有一个类似于我们今天生活的宇宙吗？

过去的实验表明，如果我们只是翻转电荷或改变方向，那么力量如何在粒子尺度上起作用就会有一些微小的差异。但是时间倒退的完全反物质的“镜像”宇宙应该看起来和我们一样，至少是一个涉及物理定律的地方。

因此，如果你是一个研究粒子对称性的物理学家，那么当我们把氢转化为反氢时，设定电荷宇称时间(CPT)恒定的新限制是非常有用的。



坏消息是，我们的宇宙以同样数量的物质和反物质在相同的空间开始。

从理论上讲，这些相互对称的粒子相互靠近会相互抵消，这样就不会留下任何东西来组成行星，恒星和人类。

如果物质和反物质之间有微小的差别，如果电荷宇称时间(CPT)对称性的完美组合以最小的方式被破坏，那么我们可能有办法解释为什么我们现在有大量的剩余物质来建造一个存在星系的宇宙。

但在这个实验中并没有看到这样的微小差别。这意味着它小于万亿分之二，或者我们找错了方向。

值得探索的另一个潜在途径涉及中微子粒子，中微子粒子被认为是自己的反粒子。

目前正在进行一系列大规模实验来解决这一问题。如果它是反物质中的一个，中微子以一种形式与另一种形式相结合，可能有助于解释宇宙中物质的普遍存在的原因。如果它们不是，我们可能需要等待更长的时间才能知道我们为什么存在。