图片来源于:sciencealert
氢的光谱指纹和它的镜像双胞胎之间的新对比的结果是，而且这个消息令人沮丧——它们是一场精确到两万亿分之一的比赛。
如果他们的研究结果有一点不同，那么物理学家们最终可能会找到一种解释为什么我们的宇宙包含比反物质更多的物质的方法。但即使结果仍然令人兴奋，科学最大的谜团之一仍未解开。
这一发现本身确实是破纪录的——大约15000个反氢的原子通过对其光谱特性的前所未有的分析来测量它们的光波。
仅仅制造所有这些反氢原子本身就是一项技术壮举，更不用说包含它们并测量它们光波的频率了。
大约18个月前，欧洲核子研究中心的物理学家们首次成功地测量了反氢原子的光谱指纹，大约9个月后，他们通过测量从200个反物质原子中发出的光来进行研究。
在这两种情况下，物理学家测量了反氢原子的正电子在两个位置之间来回跳跃时产生的光的频率。
据他们所知，这与氢原子在相同位置上运动产生的光的频率是一样的。
这一最新努力代表了技术上的一次重大飞跃，并提高了测量的精度，从每1万次误差的4个部分减少到2万亿次。
我们可以比以往任何时候都更有信心，在镜像宇宙的氢上翻转电荷不会改变它发光的方式。
这是一个好消息，坏消息。
首先,好消息。
这一发现有助于在粒子物理中，对称性在两个数量级上被打破。
在理解为什么我们的宇宙看起来像它的样子时，对称性是一个重要的问题，特别是当我们观察一个粒子的电荷，空间和时间的时候。
想象一个不同的宇宙，所有这些东西都被颠倒了，例如如果底片是正的，方向被翻转，时间反转。我们是否仍然会有一个与我们今天生活的宇宙相似的宇宙?
过去的实验表明，如果我们只是改变电荷或改变方向，力在粒子尺度上的作用有微小的差别。
但是，一个完全反物质的“镜像”宇宙，它的时间向后运行应该和我们的一样，至少在物理定律方面是这样的。
所以当我们把氢转化成反氢原子时，我们称之为电荷-时间-时间(CPT)不变性的新限制是很有用的，如果你是一个研究粒子对称性的物理学家。
现在,这个坏消息。我们的宇宙以等量的物质和反物质在相同的空间开始。
从理论上讲，拥有这些对称的合作伙伴应该要求它们相互抵消，这样就不会产生任何东西来建造行星、太阳和人类。
如果物质和反物质之间存在微小的差别——如果CPT对称性的完美结合被以最小的方式违背——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构建一个星系。
但是，如果有这么大的差别，这个实验没有看到。这意味着它小于2万亿，或者我们找错了树。
另一个值得探索的潜在途径是幽灵般的中微子粒子，它被认为是它自己的反粒子。
目前正在进行一些大规模的实验来解决这一问题。
如果这是一种反物质，那么说服中微子从另一种形式中获得一种形式的因素可能有助于解释宇宙中物质的普遍存在。
如果他们空手而归?我们可能需要等一段时间才能了解我们的存在。
这项研究发表在《自然》杂志上。
本文译自：Sciencealert 译者：刘裕嵘
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