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为什么宇宙中正粒子的数量大大超过反粒子?
关于什么是反粒子和反物质,中国科协的科普中国网站上是这么介绍的,见:http://www.xinhuanet.com/science/2017-11/13/c_136747688.htm
2017-11-13 08:49 来源: 十万个为什么
1928年,英国物理学家狄拉克预测了反物质的存在。狄拉克声称,对于每一种通常的物质粒子,都存在着一种相应的反粒子,两者质量相同,但所携带的电荷相反。这些反粒子可以结合起来形成反原子,而反原子又可进一步形成反物质,宇宙间的所有东西都有其反物质对应物,如反恒星、反星系等。此外,如果一个物质粒子与其对应的反物质粒子碰撞,它们将湮灭,并产生一高能的γ射线。
四年后,该理论就得到了证实。美国物理学家爱迪森发现了第一种反粒子,他在用云雾室研究宇宙线时,观察到一种粒子的蒸气径迹,此粒子的质量与电子质量相同,但携带相反的电荷。此粒子被命名为正电子,它是电子的反物质对应物。1955年,美国劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家,使用一台粒子加速器产生出反质子。同年,在日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室的科学家,通过粒子加速器产生了正电子和反质子,并使它们相结合而生成了反氢原子,但是,整个过程只是很短暂的一瞬间。
近年来,科学家们建造了复杂精密的检测器来搜寻宇宙线中的反物质。反物质探测器在宇宙线中只发现了极少的正电子和反质子,至于较重的反粒子则连影子都没有发现过。但科学家相信,反恒星和反星系仍然有可能藏在宇宙的深处。
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这篇文章介绍的,其实就是教科书,科学论文和科普作品中经常看到的观点,也就是科学家群体的主流观点。
这样自然就产生了一个问题:“为什么宇宙中正粒子的数量大大超过反粒子”?或者说,“为什么宇宙中正物质的数量大大超过反物质”?
这当然是一个重要的,基本的科学问题,引发了许多寻找反物质的实验。
但是,正确的答案其实是:“因为我们把世界中我们最常看到的粒子定义为正粒子”!
换一下定义,例如保留把质子定义为正粒子,但是把电子定义为反粒子,并且根据任何相互作用中(正粒子数减反粒子数)守恒来定义某种粒子是正粒子或反粒子,那么,宇宙中正粒子数和反粒子数就一样多了。
现在质子比反质子多,电子比正电子多,是CP破坏的结果。
没有CP破坏,就没有现在的宇宙,就没有人类,也就没有这篇博文。
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