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轴子■早期宇宙中轴子场导致更多物质生成

轴子■早期宇宙中轴子场导致更多物质生成
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轴子如果存在 ， 不仅可以解释暗物质来源 ， 还可解释为什么宇宙主要由物质组成 。图片来源：美国《科学新闻》周刊网站
科技日报北京3月26日电（采访人员刘霞）宇宙为什么由物质而非反物质组成？是科学界最大未解之谜之一 。 美国科学家在最新一期《物理评论快报》杂志指出 ， 轴子或许是帮助物质“打败”反物质的“幕后功臣” 。
暨南大学理工学院教授杨峤立对科技日报采访人员解释说：“1977年 ， 科学家提出轴子这一假想粒子 。 他们认为 ， 如果这种亚原子粒子真的存在 ， 可以解决两大粒子物理学难题：一是暗物质来源；二是为什么夸克（组成质子和中子的粒子）之间的强相互作用遵守电荷和宇称（CP）对称而弱相互作用不遵守 。 ”
轴子的潜力可能还不止于此！据美国《科学新闻》网站25日报道 ， 密歇根大学的洪东名和普林斯顿大学的针谷启介表示 ， 轴子或可解释为什么宇宙主要由物质组成——早期宇宙中 ， 轴子场可导致物质的产生超过反物质 。
科学家认为 ， 138亿年前 ， 宇宙大爆炸本应产生了同等数量的正物质和反物质 ， 但正反物质相遇时会彼此湮灭 ， 因此在宇宙演化过程中 ， 可能存在某种过程 ， 让物质“打败”了反物质 ， 但科学家一直未曾找出原因 ， 有人认为中微子在其中发挥关键作用 ， 但新研究认为“幕后功臣”或是轴子 。
最新观点基于轴子场的演化 。 轴子场是一种假想的、弥散于空间的场 。 新研究称 ， 轴子场的振动会产生轴子 。 在早期宇宙中 ， 轴子场处于可能的最低能量状态前拥有很多能量 。 通过一系列与强作用力（让夸克紧紧依附在一起）和弱作用力（产生某些放射性衰变）相关的相互作用 ， “在早期宇宙中 ， 轴子场的螺旋衰变产生了更多物质” 。
杨峤立说：“最新研究极富创新性 ， 正反物质不对称是人类自然科学的重大未解之谜之一 ， 新研究极大拓展了理论研究的可能性 。 ”
科学家目前正借助一些试验“通缉”轴子 ， 如美国的“轴子暗物质实验”（ADMX） 。 但这两位科学家认为 ， 轴子质量可能比ADMX实验搜寻的要大得多 ， “国际轴子天文台”等实验未来有望搜寻质量更大的轴子 。 此外 ， 另一种尚未“现身”的大质量粒子或许也是解释现有正反物质之间的数量偏差的关键 。
（责任编辑： HN666）


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