根据一项新的研究,奇怪的“右手”中微子可能是宇宙中所有物质的成因。



为什么宇宙中充满了东西而不是什么都没有?物理学中几乎所有的基本相互作用都是完全对称的,这意味着它们产生的物质和反物质一样多。但是宇宙只充满了物质,反物质只在偶尔的高能过程中出现。

显然发生了什么事打破了平衡,但是什么呢?

新的研究表明,答案可能就在被称为中微子的幽灵般的小粒子中。

中微子太奇怪了。有三种,每一种都几乎没有质量。此外,它们也都是“左手”,这意味着它们的内部自旋在运动时只沿一个方向定向。这与所有其他粒子不同,它们可以在两个方向上定向。

物理学家怀疑,可能还有其他种类的中微子存在,但尚未被探测到。这些“右手”中微子的质量要比我们熟悉的左手中微子大得多。

在宇宙早期,这两种中微子会更自由地混合在一起。但是随着宇宙的膨胀和冷却,这种均匀的对称性被打破了,使得重的右手中微子变得不可见。在这个过程中,对称破缺会将物质与反物质分离。

这可能是解释宇宙原始奥秘所需的确切机制。但是右手中微子还有另一个妙招。

论文背后的研究人员提出,右手中微子并没有完全从宇宙中消失。相反,它们混合在一起形成了另一个新的实体:Majoran粒子,一种假设的粒子,它本身就是反粒子。Majoran仍然居住在宇宙中,作为古代的遗迹幸存下来。

一个巨大的、看不见的粒子在宇宙中徘徊?这将是暗物质的理想候选者,暗物质是构成几乎每个星系质量的神秘物质。

这意味着,不同种类的中微子之间的相互作用可以解释为什么所有观测到的中微子都是左撇子,为什么物质比反物质多,为什么宇宙中充满了暗物质。

这都是假设,但绝对值得一试。如果我们发现了右手中微子存在的证据,我们可能就走上了解决一系列宇宙奥秘的正确道路。

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