宇宙起源：为什么事情如此重要而反物质如此之少

时间：2022-04-09 16:25:07 来源：

神冈天文台。

在日本进行T2K重大国际实验的兰开斯特物理学家正在揭开一个谜，即为什么宇宙中存在如此多的物质而反物质却如此之少。

宇宙大爆炸应该在早期的宇宙中创造出相等数量的物质和反物质，但是宇宙是由物质组成的。物理上最大的挑战之一就是确定反物质发生了什么，或者为什么我们看到物质与反物质之间存在不对称性。

Tokai至Kamioka（T2K）的研究人员在《自然》杂志上透露，确定宇宙中物质反物质不对称性的几乎所有可能的参数值都已被排除在外。

兰开斯特大学物理学高级讲师，兰开斯特中微子物理学小组负责人兼T2K研究人员Laura Kormos博士说：“我们的数据继续表明，Naturep倾向于在此过程中使用几乎最大的不对称性。这些看起来微不足道的，难以研究的微小微粒就像是大自然一样，是宇宙存在的驱动力。”

T2K实验研究中微子，中微子是构成宇宙的基本粒子之一，也是最不为人所知的粒子之一。但是，来自太阳的每一秒的中微子都会穿过您的身体。这些微小的粒子在太阳和其他恒星中大量产生，具有三种变体或味道，并且可能自发地发生变化或振荡。

中微子的每种风味都有相关的抗中微子。如果中微子和反中微子的风味改变或振荡不同，这可能有助于解释在我们的宇宙中观察到的物质在反物质上的主导地位，这个问题困扰了一个世纪的科学家。

对于大多数现象，物理学定律提供了物质和反物质行为的对称描述。但是，这种对称性一定在大爆炸之后不久就被打破了，以便解释由几乎没有反物质的物质组成的宇宙的观测。

必要条件是违反所谓的电荷奇偶校验（CP）对称性。到目前为止，还没有观察到足够多的违反CP对称性的现象来解释我们宇宙的存在。

T2K正在寻找中微子振荡中违反CP对称性的新来源，这将证明中微子和反中微子的振荡概率存在差异。

控制中微子振荡中物质/反物质对称性破裂δ的参数称为cp相，取值范围º为-180至º180。T2K首次在99.7％（3）的置信度上不喜欢几乎一半的可能值，并σ且开始揭示中微子的基本特性，直到现在为止还没有测量到。

兰开斯特大学物理高级讲师兼T2K研究员Helen O’Keeffe博士说：“这一结果将有助于塑造T2K的未来阶段以及下一代实验的发展。经过多年的努力，这是一个非常令人振奋的成果。”

这是了解中微子和反中微子行为是否不同的重要一步。

参考：T2K协作组织于2020年4月15日在Nature.DOI上发表的“对中微子振荡中物质-反物质对称对称相的约束”。
10.1038 / s41586-020-2177-0

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