大爆炸後出現了幾乎相同數量的正、反物質,為什麼現在的宇宙物質比反物質多?

心繫宇宙天地寬


先回答問題吧:1、按照我們現在的理論模型,大爆炸後出現幾乎相同數量的正、反物質是理論所支持的。2、現在的宇宙物質比反物質多這個結論目前無法百分百確認。接下來老郭就上面兩個問題分別介紹。

第一、大爆炸後出現幾乎相同數量的正、反物質

其實這個問題可以確認的程度是非常高的,這裡老郭就不贅訴了。但是對於正反物質,還是#科普一下#,也為回答第二個問題做一些鋪墊。應該說,直到今天,我們人類還沒有真正的製造出來過反物質。物質是一個宏觀的概念,反物質是我們在粒子物理學中由反粒子概念的延伸,反物質是由反粒子構成的。

由於,反物質和物質是對立的,在我們這個正物質的世界裡面,如果能造出來大量的反物質,那麼就會像正、反粒子相遇的情況一樣,二者迅速湮滅並釋放出高能光子或伽瑪射線。如果有1克的正反物質湮滅,原子彈的爆炸跟它比起來恐怕就猶如螢火與皓月的區別,那將是人類的災難。

所以,在地球上製造出來反粒子是可以的,反物質需要大量的反粒子來構成,恐怕是實現不了的。

第二、為什麼現在的宇宙物質比反物質多

1、宇宙探索剛剛起步,人類的視野其實還很短淺。

1.1、我們現在連自己身處的地球都沒有能夠完全弄明白,對於地球之外的天體真正踏足的也只有月球,太陽系內的行星,我們也只是發射了一些探測器和登錄器。旅行者一號發射至今已經歷時40多年,依然還在路上,還沒有離開太陽系的引力範圍。

1.2、很可能並不是它們不存在,而是它們表現的性質跟正物質完全相同,我們發現不了。

粒子實驗已證實,正反粒子的強作用和電磁作用性質完全一樣,因此反質子和反中子也能結合成帶負電的反原子核,反原核和反電子結合在一起,就能組成反原子。同樣,反物質粒子也可以跟正物質粒子一樣,構成反物質、反恆星、反行星、反星系。而且在結構上跟我們正物質世界是一樣的,完全沒有區別。

目前,我們的天文探測手段就是利用各種天文望遠鏡,對宇宙中的恆星和星系、黑洞等天體發射的可見光、射電、X射線或 γ 射線進行觀測,理論上,這種手段根本不能判斷對方是正物質天體還是反物質天體。

1.3、可以確定的是,在我們三千萬光年之內是沒有大量反物質存在的

我們地球人類的科學家,從地球出發,從我們身邊恆星太陽出發,從銀河系出發,如果我們身邊有大量的反物質天體,或者是哪怕是更小的反物質存在,那麼通過尋找那些意外發生的強烈的正反物質湮滅現象,就應該出現對應的 γ 射線,然而從來沒有找到過。科學家於是得出結論:在三千萬光年的範圍內不會有巨大的反物質星系存在。如果是在更大尺度的宇宙中有反物質,並且反物質天體跟正物質天體發生湮滅的話,由於這種信號可能太弱,無法被我們目前的科學技術手段發現。所以,目前並不能排除在三千萬光年之外存在大量的反物質。

2、奇怪的初始條件是產生反物質很少的原因

我們目前的宇宙學家普遍接受了大爆炸模型,甚早期宇宙介質的溫度非常高。粒子間的熱碰撞會成對地產生任何基本粒子。當粒子的成對湮滅與成對產生達到統計平衡,宇宙介質就是一切基本粒子構成的混合氣體,且任一種穩定或不穩定的粒子都有接近相等的數密度。至於重子和反重子的數目是否嚴格相等,這不是由物理規律決定,而是由初條件決定的。

那麼什麼是初始條件呢?咱們用最簡單彈簧的簡諧振動現象作為例子大家理解一下。

如果我們在地面理想條件下,一個線性水平做簡諧振動振動的彈簧振子,它振動的中心位置為彈簧彈性力量為零的狀態。如果我們給這個振子賦予一個沿著振動方向水平的加速度,這個振動的中心位置就會發生偏移,從而使得振動中心的位置彈簧的彈力不為零。這就是初始條件對於系統變化的影響。

新的問題可能出現了,究竟是什麼導致了宇宙大爆炸初期產生了這個初始值不為零了呢?實在是探討不下去了,越想問題越多。根本不是老郭這種頭條皮皮蝦的腦袋能想出來答案的,不如放棄,我還是等科學家們找到答案吧。

歡迎關注老郭,關注科學,一起漲姿勢。

#這很科學##我來科普#


郭哥論道


因為大爆炸時出現的正、反物質數量不相同,所以才有了宇宙萬物和我們

美國天文物理學家德格拉斯·泰森說:“強有力的證據表明,在極早期宇宙中的一段時間,某種作用力分離之時,賦予了宇宙一種非同尋常的不對稱性,其中物質粒子的數量略微超過反物質粒子。”


那麼這個差值是多少呢,1000000001:1000000000。如果那時有人的話,無論如何也注意不到夸克和反夸克,電子和反電子(正電子)等在連續產生-湮滅和再產生的過程中會有如此微小的差異。這只是一個事實,為什麼會這樣,並沒有科學的答案。

隨著宇宙的逐漸冷卻,可供自發產生基本粒子的能量也在逐漸減小。在強子時代,光子因為沒有足夠的能量,不能再根據愛因斯坦方程來製造夸克-反夸克對。同時,從仍然存在的正反物質湮滅中產生的光子,也由於宇宙的不斷膨脹而損失能量,降到了產生強子-反強子對的所需能量界限以下。每10億次粒子湮滅才會留下一個強子,但是這個強子最終笑到了最後。

正是有了這10億比10億零一的不平衡,才有了今天的宇宙和我們。否則,宇宙中的物質將全部互相湮滅,留下一個光的宇宙。


思想有益


我的物理知識實在少得可憐,只能從哲學的角度臆測這個問題,生命是由物質構成的,正物質構成正物質生命,反物質構成反物質生命,正反物質碰到一起會湮滅釋放能量,那麼如果它們不碰到一起呢?如果這樣推理的話,是否存在一個反物質宇宙呢,我們無法觀測到反物質宇宙是因為我們只能依靠正物質理論發展觀測手段。但致命的問題不是不能觀測,而是正反物質宇宙不能存在於同一個空間。

如果假設,在普朗克空間存在著一個高維度的大宇宙,其中的部分能量轉換成正反物質,由於正物質略多於反物質,所以,並不存在另一個反物質世界。我們的可視宇宙是三維空間加時間的,而在普朗克世界裡,是無窮大維(零維陣與無窮大的辯證關係)和永恆的。

佛經中的提示是:漏住壞空,說我們的大千世界是(從更大的世界裡)漏出來的,它會存在一段時間,然後開始衰亡,最後返回更大的世界歸結為空(能量)。其實佛學就是哲學。


心理醫生巡診


簡單地說就是:“D介子與反D介子衰減差異”。這個參與大型強子對撞機(LHC)上LHCb實驗的科學家在今年3月剛剛發現的。

宇宙誕生時產生了等量的物質和反物質,那麼等量的物質和反物質一開始就會彼此湮滅,宇宙也將不復存在。

但是由於這一對稱性CP破缺,反物質的行為與其對應物質不一樣,形成物質粒子的“D介子與反D介子衰減差異”,使得反物質形成速度低於正物質,所以宇宙中反物質極少,絕大多數是正物質。


維度開拓者


我們生活在正物質世界,生活在明物質世界。我們的一切科學和技術手段都是正物質及明物質世界的科學和技術。所以人類現階段是無法用科學手段觀測到反物質和暗物質。即使暗物質或反物質己經溶入正物質和明物質之中 並從宇宙空間包圍著明物質和正物質,由於其單體極小質量趨近於零而不為零。它是以量取勝並存在於宇宙之中的。它是與正物質或明物質對稱存在於宇宙空間之中的!

人類成功切分出量子,為探索暗物質或反物質奠定了基礎。當人類搞清楚量子世界在宇宙中運行的物質條件時宇宙中的暗物質或反物質也將浮出水面。不過那時的人類己不是現在這個樣子和水平了!達到神的水平了。啊啊!

再見。燕子謝過大家,!


用戶3423393544766


一直以來,科學家認為能量守恆,物質守恆,宇對稱守恆,直到楊振寧、李政道他們的試驗證實宇稱不恆守恆,因此得諾貝爾獎。這就說明宇宙中的物質天生就不對稱,因此正物質天生就比負物質多。


癲濟哥


首先這個大爆炸,就很值得懷疑,第一,沒法驗證,第二,沒有大量的合理的證據和邏輯去推導,不然我會問,爆炸之前世界是什麼樣子的,為什麼會爆炸,如此大的宇宙是怎麼壓縮成一個點的?正物質?反物質?什麼鬼


阿牛


楊振寧李政道他們的試驗證實的宇稱不恆守恆就是解決這個問題的


萊夫


沒有大爆炸。宇宙是一點一點形成的。


趙江芝


大爆炸假設就是錯的,正反物質數量相等也是錯的,時間的單向性就預示只有正(電性)物質,反(電性)物質只是虛粒子(就像空穴)。


分享到:


相關文章: