上帝的秘密:反物质为宇宙时空扭曲效应
英国华威大学的物理学家们从星系旋转的角度,构建了一个涵盖整个星系的时空模型,以解开粒子物理学中的一个谜团——为何在宇宙诞生之初,物质和反物质能共存于宇宙空间中。这个问题似乎隐藏着通往宇宙终极奥秘的钥匙。为了深入理解这个问题,物理学家们设想了一个理想化的宇宙——一个“纯洁”的宇宙。在这个宇宙中,物理定律无处不在适用,粒子和反粒子的行为也遵循着相同的规律。
近年来的粒子物理实验却发现,物质和反物质在衰变过程中表现出显著的差异,这被称为“电荷宇称不守恒”的现象。这一发现对粒子物理学家来说有些“尴尬”,因为在弱相互作用下宇称不守恒的观点被提出后,物理学家们据此推理出“电荷宇称守恒”的观点,却无法解释我们宇宙中物质的存在。换句话说,如果宇宙诞生时产生的物质和反物质数量相同,由于它们相遇时会相互湮灭,那么宇宙中就不应该存在我们现在看到的一切。
英国华威大学物理学系的MarkHadley博士认为,他找到了经得起检验的证据,证明了电荷宇称不守恒的存在。这一证据不仅能保持宇称的奇偶性,还能合理解释宇宙诞生后物质与反物质之间的问题。他的研究成果已经发表在EPL(欧洲物理学快报)上。
Hadley博士指出,研究人员长期忽视了一个重要的效应——星系自转对亚原子粒子衰变的影响。根据现有观点,我们的宇宙在根本意义上存在不对称性,弱相互作用中存在左和右的不对称性。星系自转可能导致时空扭曲,这种扭曲足以影响实验结果。欧洲核子研究中心正在收集相关数据,以验证星系自转对实验结果的影响程度。
星系自转所产生的效应是一个容易被忽视的问题。我们身处地球和太阳的引力场中,对星系的整体影响感受不深。Hadley博士认为,整个星系的引力场会导致星系内部时空的扭曲,包括太阳系在内。这种时空扭曲的影响不容忽视。巨大质量的星系自转具有巨大的速度和角动量,拖拽着星系内部的时空,造成时空形状的变形和时间的膨胀效应。
在B介子衰变中观察到的CP破坏是一个关键现象,有助于解释相同粒子物质与反物质的分裂差异。奇怪的是,即使研究人员观察到衰变中出现的差异,但当将这些衰变率相加时,又会得到一个与在相同粒子中物质与反物质分裂条件下相同的值。
Hadley博士指出,银河系的自转对时空的“拖拽”效应理论可以解释目前观测到的所有问题。在相同粒子物质与反物质分裂中,不仅镜像上对称,其他结构上也保持对称。这个观点并不是完全不合理,粒子衰变的机制可能始于“镜像”时刻,而银河系的自转所产生的“拖拽”效应显著,导致的时空扭曲足以使每个粒子结构不同,经历不同的时间膨胀效应,从而导致衰变以不同方式进行。
这意味着在粒子衰变过程中,必须考虑时空扭曲造成的时间膨胀的整体效应。CP破坏的消失和对称守恒也与此时空效应相关。这个理论的一个亮点是它可以被检验,所预测的现象也可以通过实验进行验证。在欧洲核子研究中心,已经收集到的大规模数据阵列显示出在衰变过程中CP破坏的存在,以及星系自转所产生的“拖拽”效应对其的影响。
目前,粒子物理学家正在研究类似银河系这样的巨大星系对实验中观察到的CP破坏有多大影响。这对于那些试图解释宇宙诞生之初物质与反物质如何分离的理论家们来说,打开了一扇大门。由银河系旋转产生的时空拖拽和时间膨胀效应对粒子实验的影响是不可忽视的。在极早期的宇宙中,可能存在足够的质量和旋转以产生这种效应,对物质与反物质的分布产生显著影响。