美實驗證實：宇稱不守恒可解釋為何物質主導宇宙

　　為什么宇宙中充斥著物質而非反物質？這是物理學領域最大的未解之謎。據英國《新科學家》網站7月6日報道，現在，美國費米實驗室的最新實驗認為，宇稱不守恒或可解釋物質為何能成為宇宙的主導。

　　粒子物理標準模型認為，宇宙誕生伊始，物質和反物質一樣多。如果情況真如此的話，在強烈的輻射下，物質和反物質相遇后會立即湮滅，那么，星系、地球乃至人類就都沒有機會形成了。因此，有科學家進而提出，可能是由于物理定律存在輕微的不對稱，使粒子的電荷不對稱，導致宇宙大爆炸之初生成的物質比反物質略多了一點點，大部分物質與反物質湮滅了，剩余的物質才形成了我們今天所認識的世界，這就是所謂的宇稱不守恒（CP violation）。

　　現在，美國費米國家加速器實驗室（Tevatron）Dzero實驗小組的科學家，在一個名為Bs介子的粒子上發現了迄今最大的宇稱不守恒，此前就有科學家預測，Bs介子里可能含有額外的宇稱不守恒。

　　Dzero實驗小組成員、英國蘭卡斯特大學的格納迪·鮑里索夫表示，Bs介子是非比尋常的粒子，因為其能變成自己的反粒子又變回來，這使它們成為研究宇稱不守恒的完美對象。

　　去年，Dzero實驗小組的科學家研究了制造出Bs介子的質子和反質子之間的碰撞，Bs介子接著衰變為介子。該團隊發現，介子比反介子更多，這標志著制造出的物質比反物質更多，正如宇宙誕生之初的那樣。

　　然而，隨著收集到的數據越來越多，科學家們開始對新的發現感到無所適從。現在，鮑里索夫和同事重復了該研究，新結果支持原來的結論。牛津大學的蓋·威爾金森表示：“異常高的宇稱不守恒最有可能解釋物質和反物質之間的不對稱。”

　　科學家們表示，不管如何，仍然需要更進一步的研究來解釋為何宇宙中充滿物質。劍橋大學的凡爾伏·吉布森表示：“這個結果并不能解釋所有與物質—反物質不對稱有關的問題。但是，它可能標志著新的物理學。”

　　與這個新的物理學有關的想法已經浮出水面，其中就包含所謂的超對稱粒子。迄今為止，世界上最強大的加速器——大型強子對撞機（LHC）都沒有探測到超對稱的跡象，這讓很多理論物理學家非常擔心，但Dzero科研小組的發現可能正是他們孜孜以求的線索，他們表示，超對稱性很容易解釋這個測量結果。

　　然而，Dzero小組的實驗數據可能無法進一步對失衡的宇宙作出更多解釋了，因為Tevatron將于今年9月關閉，而Dzero小組的科學家也已分析了其探測到的大多數Bs介子的數據。不過，大型強子對撞機底夸克實驗（LHCb）也非常適合研究Bs介子和類似的粒子。參與LHCb實驗的吉布森表示：“LHCb已經獲得了足夠多的數據來與費米實驗室競爭。”他的科研團隊有望于今年8月份在印度孟買舉行的會議上宣布其結果。