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標題: 為什麼宇宙由物質主宰﹖ [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2019-3-25 04:54 AM 標題: 為什麼宇宙由物質主宰﹖

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　　宇宙中物質與反物質為什麼明顯不對稱﹖物理學家找了許久的答案﹐現在世上最強大的粒子加速器大型強子對撞機(LHC)新實驗讓我們離真相更進一步了。
　　根據大爆炸理論預測﹐宇宙形成初期正反物質應該一樣多﹐然後正反物質隨即結合湮滅﹑釋出高能光子﹐換句話說﹐會形成一個沒有正反物質﹑只有光子的宇宙。然而事實是﹐我們的宇宙充滿物質﹐找不到反物質蹤跡﹐「正反物質明顯不對稱」成了物理學最大難題之一。
　　直到1964年美國兩名物理學家詹姆斯·克羅寧﹑瓦爾·菲奇﹐首度在實驗中發現含有奇誇克的K介子衰變過程出現CP 破壞(charge-parity violation﹑CP violation)現象﹐科學家才開始有個正當解釋﹕反物質不見可能與CP破壞有關。所謂CP破壞﹐顧名思義指一切物理定律本該遵守的CP對稱性被破壞了。C對稱是「電荷共軛對稱」﹐P是宇稱(在三維座標系中的維度翻轉)﹐早期物理觀念認為﹐所有物質相互作用時﹐經過C﹑P轉換後應該如同鏡子般對稱﹐目前﹐電磁作用﹑重力作用﹑強交互作用都遵守CP對稱﹐然而在弱交互作用下﹐CP對稱被微妙的打破了。
　　到了20世紀初﹐美國SLAC國家加速器實驗室與日本高能加速器研究機構再度發現﹐含有反底誇克的B介子衰變過程也出現CP破壞﹐我們離反物質不見的真相似乎更進一步﹐然而﹐光是只在這些粒子中發現CP破壞﹐仍不足以解釋如今宇宙的物質-反物質差距之大。
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　　現在﹐大型強子對撞機(LHC)的LHCb實驗首度觀測到D介子(細講的話是D 0 介子)也出現CP破壞﹐確定性高達 99.999%！同時﹐這也是科學家第一次在含有魅誇克的粒子中發現CP破壞。介子由1個誇克和1個反誇克組成﹐而D介子是所有含魅誇克粒子中最輕的一組粒子。在D介子中﹐魅誇克衰變成1個奇誇克及1個W玻色子﹐W玻色子接著衰變成K介子與π介子。
　　其實自40多年前發現D介子以來﹐粒子物理學家便一直懷疑CP破壞也會發生在D介子系統中﹐但反應太過微弱﹐需要極龐大數據才能找出結果﹐LHCb團隊收集了2011~2018年間實驗的完整數據集﹐才終於抓到D介子也發生CP破壞現象。
　　該實驗由紐約雪城大學物理學教授Sheldon Stone領導﹐可能引出粒子標準模型之外的新規則。雖然物質主導宇宙的結果不能只靠誇克行為解釋﹐但隨著物理學家證實新的CP破壞現象﹐將幫助理解究竟為何宇宙中天然的反物質那麼少。

作者: 9527789 時間: 2019-3-29 02:05 PM

太多東西是我們不了解的但生物的主成就是由這些東西

作者: foxfishes 時間: 2019-3-31 08:38 PM

看著一下下
馬上就像看天書了
幾乎看不懂
不過藉由這樣的敘述
不懂也增長了一些見聞
謝謝啦

作者: winemaple 時間: 2019-4-14 10:11 AM

那宇宙的運行所需大量的物質，而我們可觀察到的只有一點點，所以提出應該有大量的反物質，如果大自然反物質很少那宇宙運行的來源不就........

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