反物质是否真的存在
世界万物究竟为什么都是由物质、而不是反物质组成的,其原因也许已经被发现了。
美国和日本科学家在1999年3月5日宣布,他们在芝加哥附近一台粒子加速器中所进行的最新实验结果表明,物质和反物质相互间其实并不存在完全对称的“镜像”关系。
这可以解释为什么宇宙“大爆炸”中曾经存在的所有反物质都已消失。科学家对于他们所看到的效果的规模感到“震惊”。普林斯顿大学教授瓦尔·菲奇说:“这个结果让人极其诧异,这是完全没有预料到的,它非常非常有意思。’’
美日科学家所获得的这项新发现使他们得以管窥宇宙组成的基本方式。这一发现表明,在亚原子水平上的宇宙是一个复杂混乱的场所,这个发现也许能解释世界到底为什么以目前这样的方式存在。
科学家认为反物质在许多方面是普通物质的镜像,只不过是携带的电荷极性相反而已。然而令人困惑之处在于我们的宇宙中几乎不存在反物质。在广袤浩瀚的整个宇宙之中,反物质只是在非常特殊的情况下才会出现,且出现的数量极为微小。
科学家相信,在宇宙之初即“大爆炸”发生时,存在着相同数目的物质和反物质。但是在宇宙刚刚诞生之后的若干时刻里,发生’厂某些事情,从而导致了大多数反物质的消失。
弄清反物质与物质之间早否存存衡小的芒别可㈠缸稃陌物晤消失的原因。最近的实验看来已经完成了这项工作。这些实验是在美国芝加哥附近一个名为费米实验室的亚原子粒子加速器中进行的。科学家在研究了一种名叫B介子的亚原子粒子的行为后,谨慎地报告说发现了“令人好奇”的结果,这些结果表明物质和反物质并不遵循相同的物理学规律。
他们认为,他们所看到的这一现象在学术上叫做“电荷宇称的直接不守衡”。这意味着如果把物质变换成反物质,同时再把左右进行对调,那么粒子的行为会有所不同。
物理学家说,这种“不对称性”在宇宙“大爆炸”后的最初时刻里会十分重要,它也许寻致了几乎所有反物质的毁灭。
对于物理学家来说,观察到电荷宇称的直接不守衡现象是一件令人兴奋的事情,因为这一现象与目前关于物质本质特性的所有理论都存在分歧。
曾因一个相关发现而获得1964年诺贝尔奖的詹姆斯·克罗宁教授说:“这真是太棒了。”当年他曾证明了利用普通物质制取的K介子的行为与那些由反物质组成的粒子并不完全相似。但是,最新的实验显示出了强烈得多的效果,并且更多地揭示了内在的复杂性。
20世纪初,科学家曾预测了反物质的存在,之后还制取了微量的反物质。他们认识到,物质和反物质一起导致’了表现为能量爆发的湮没。
倘若当初反物质没有从我们的宇宙中消失,那么今天的整个宇宙将完全由放射线所组成,根本就没有任何物质。
科学家计划继续在费米实验室进行实验和计算,以验证这些最新观察结果是否确实。