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吉林快3一定牛

時間:2020-04-01 15:49:03 來源:科(ke)技日報(bao)

現有的宇宙大爆(bao)炸(zha)理(li)論認為,我(wo)們身處的宇宙源cong)38億(yi)年前的一次大爆(bao)炸(zha),但這(zhe)一理(li)論也認為,大爆(bao)炸(zha)時產生了等(deng)量的物質和tou)fan)物質,而正反(fan)物質相(xiang)遇時會(hui)彼此(ci)湮(yan)滅,使一切煙消(xiao)雲(yun)散。

  但宇宙間的萬事萬物又的確fan)嬖zai),這(zhe)中間發生了什麼曲折離奇的故事呢?美國、日本和加拿大科(ke)學(xue)家近日提出的一項新理(li)論認為,早期(qi)宇宙發生的相(xiang)變使中微子衰變成更多(duo)粒子(數量比(bi)反(fan)粒子多(duo)),致使正反(fan)物質的數量出現偏差。這(zhe)一相(xiang)變也會(hui)產生“宇宙弦”bao) 鈧嫦一hui)產生引力波,探測到這(zhe)些引力波,或可揭示正反(fan)物質不對稱之謎。

  對此(ci),中國科(ke)學(xue)技術(shu)大學(xue)物理(li)學(xue)院(yuan)天文系教授(shou)蔡一夫對科(ke)技日報(bao)記者說︰“即便觀測到jie)鈧嫦也囊Σ  贍芑剮韜芏duo)條(tiao)件(jian)才(cai)能進(jin)一步證實上述觀點。不過(guo),這(zhe)提供了一hui)紙餼穌fan)物質不對稱之謎的新思路。”

  中微子“挺身而出” 

  現代宇宙學(xue)大爆(bao)炸(zha)理(li)論認為,大爆(bao)炸(zha)之初,宇宙中產生了等(deng)量的物質和tou)fan)物質。如果“劇情”一hui)閉zhe)樣(yang)發展下去,那麼,物質和tou)fan)物質最終會(hui)“狹路相(xiang)逢”bao) 舜ci)湮(yan)滅。

  但實際上,現在(zai)我(wo)們身處的宇宙中滿天繁(fan)星,充滿了各種物質,這(zhe)就(jiu)與上述理(li)論產生了矛盾。因此(ci),為使宇宙得以(yi)存在(zai),必(bi)須要有少量反(fan)物質轉(zhuan)化(hua)為物質,使正反(fan)物質數量不平(ping)衡(heng)。科(ke)學(xue)家認為,物質的數量只需比(bi)反(fan)物質多(duo)十億(yi)分之一就(jiu)可以(yi)讓宇宙存在(zai)。

  但正反(fan)物質之間這(zhe)種不平(ping)衡(heng)是何時以(yi)及如何出現的?目前仍(reng)是未解之謎,這(zhe)也是宇宙間最大的謎團之一。美國加州大學(xue)伯克利分校博士(shi)後研究(jiu)員(yuan)杰夫?德羅說︰“這(zhe)個問題很難回答(da)。”

  鑒(jian)于物質和tou)fan)物質電荷相(xiang)反(fan),因此(ci)除非它們呈(cheng)電中性,否(fu)則它們不會(hui)相(xiang)互轉(zhuan)化(hua)。中微子是我(wo)們迄今已知唯一呈(cheng)電中性的物質粒子,科(ke)學(xue)家對它寄予厚望(wang),認為它是完成這(zhe)一神聖(sheng)使命(ming)的“不二人選”。

  目前已知存在(zai)3種中微子︰電子中微子、繆子中微子和陶子中微子。但有科(ke)學(xue)家提出,可能存在(zai)第四種中微子︰惰性中微子。

  還有些科(ke)學(xue)家認為,宇宙暴脹後經歷(li)了一個相(xiang)變,使早期(qi)宇宙中產生的惰性中微子衰變出更多(duo)粒子(數量比(bi)反(fan)粒子多(duo)),讓物質和tou)fan)物質的數量得以(yi)“重新洗牌(pai)”。

  最新研究(jiu)合作者、加拿大粒子物理(li)與原子核song)錮li)實驗(yan)室(shi)(TRIUMF)博士(shi)後格雷厄姆?懷cheng)乇硎荊骸暗庇鈧嫻奈露任﹦裉 鈧嬤凶釗re)地方溫度的1012倍—1024倍時bao) 形 擁摹 形﹥僦埂 蛐xu)可以(yi)確fan)bao)宇宙存在(zai)。”

  引力波“曲線救(jiu)國” 

  那麼,如何探測到這(zhe)些惰性中微子呢?

  研究(jiu)人員(yuan)表示,現在(zai)科(ke)學(xue)家無(wu)法直接(jie)觀測到惰性中微子,因為通過(guo)實驗(yan)制造出惰性中微子,需要一個比(bi)大型(xing)強子對撞機強大許(xu)多(duo)的粒子加速器,所以(yi)只能通過(guo)間接(jie)方法,探測宇宙弦產生的引力波或是一hui)幀扒呔jiu)國”之法。

  論文合著者、日本東京大學(xue)卡(ka)夫里宇宙物理(li)與數學(xue)研究(jiu)所首席研究(jiu)員(yuan)村山瞳(tong)說︰“早期(qi)宇宙的這(zhe)次相(xiang)變可能創造出了宇宙弦,這(zhe)些宇宙弦實質上是時空的拓撲缺陷。”

  蔡一夫對科(ke)技日報(bao)記者解釋說︰“相(xiang)變在(zai)我(wo)們日常生活中比(bi)比(bi)皆是,例(li)如水凍成冰(bing)、鐵磁體變成順磁體等(deng)。我(wo)們的宇宙所經歷(li)的歷(li)史就(jiu)是一個不斷發生相(xiang)變的熱(re)膨脹歷(li)史,在(zai)這(zhe)個過(guo)程(cheng)中有基(ji)本粒子的產生,基(ji)本粒子凝合成元(yuan)素,元(yuan)素最後結合出我(wo)們見到的熟悉的物質shi) 埂!/p>

  蔡一夫進(jin)一步指出︰“相(xiang)變過(guo)程(cheng)伴隨著能量釋tou)牛 鈧嫦揖jiu)是宇宙經歷(li)相(xiang)變時釋tou)拍芰啃緯傻囊桓氳筆鋇撓鈧娉叨認xiang)當的繩子一樣(yang)的能量結構。”

  德羅和村山瞳(tong)等(deng)人認為,隨著這(zhe)些宇宙弦不斷演化(hua),會(hui)產生引力波,且產生引力波的頻譜與黑洞並和等(deng)天體物理(li)源產生引力波的頻譜截然不同。未來的引力波觀測台,例(li)如即將于2020年中期(qi)啟用的“平(ping)方公里陣列”(SKA)、擬于2034年發射(she)的歐洲航天局的“空間天線激(ji)光干涉(she)儀(yi)”(LISA)、日本宇宙探索局的分赫茲(zi)干涉(she)引力波天文台(DECIGO)等(deng),或許(xu)可以(yi)探測到這(zhe)些引力波。

  研究(jiu)人員(yuan)表示,找到這(zhe)些宇宙弦產生的引力波還有其他用途,例(li)如找到jie)鈧嫦也母唚苤形 櫻  啡範ㄒ閻 形 擁鬧柿康deng)。

  對此(ci),蔡一夫認為︰“宇宙弦產生引力波並不意外,只是我(wo)們還沒有幸(xing)yi)說胤 制洹 揮啊 6遙 幢鬮wo)們探測到jie)鈧嫦遙 鈧嫦業牟埔膊 俏ㄒ唬 剮枰 啡媳澈蟺南xiang)變過(guo)程(cheng)才(cai)能證實上述觀點。”

  另外,蔡一夫強調(diao)說︰“宇宙弦如果帶(dai)電的話,可以(yi)利用多(duo)信使天文檢測手段,如快速射(she)電暴的觀測來檢驗(yan)這(zhe)些超導的宇宙線,從(cong)而更立體、更清晰(xi)地分辨宇宙相(xiang)變的‘蛛絲馬跡’。”

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編輯: 劉坤媛
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