“宇宙弦”可能阻止了宇宙的自我毁灭

2020-02-08 | 见丰网
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“宇宙弦”可能阻止了宇宙的自我毁灭

大爆炸理论较为科学地解释了宇宙是如何形成的,但极具讽刺意味的是如果按照这个理论,时至今日我们应该并不存在。这是因为创建等量的物质和反物质,它们之间只会互相泯灭。不过现在物理学家提出了一种新的理论来解释这个奥秘,并概述了我们如何找到它的直接证据。

我们的周围以及我们主机都是由物质组成的。另一方面反物质似乎极为罕见,它是在CERN的实验中或在雷暴和飓风期间短暂产生过。但正是因为稀有,我们应该对其感激。反物质粒子具有与物质相反的电荷,如果两者相遇,它们将在能量爆发中相互破坏。

这对于未来的太空旅行可能是非常方便的,但这表明这样的航行是相当乏味的。因为随着时间的流逝,宇宙中的一切都会完全的自我毁灭。但这一事实遭到了很多科学家的质疑,毕竟在现实生活中并没有发生。那么这是为什么呢?根据大爆炸理论,爆炸应该产生同等数量的物质和反物质,那么所有反物质都去哪了?这是宇宙学中最大的未解之谜。

人类自身的存在已经表明,反物质已经从某种程度上变成了常规物质。即使失衡很小,甚至达到了十亿分之一,在所有的all灭之后,也可能留下足够多的物质来制造我们今天看到的星星,星系,行星,人和披萨。

问题在于由于电荷相反,物质和反物质之间无法轻易交换。中微子,是我们所知的唯一具有中性电荷的粒子。由于零的反面仍然为零,因此中微子可能是它们自己的反粒子。这意味着中微子在相变(phase transition)的宇宙帮助下可能会相互转换。

这项研究的联合作者村山瞳(Hitoshi Murayama)表示:“相变就像沸腾的水变成蒸气,或者冷却的水变成冰。物质的行为在称为临界温度的特定温度下发生变化。当某种金属冷却到低温时,它会通过相变而完全失去电阻,成为超导体。就像超导体一样,早期宇宙中的相变可能产生了非常薄的磁场管,称为宇宙弦。”

根据一些理论,这些宇宙弦渗透到整个宇宙中,就像水在结冰时在冰上形成裂缝一样。他们本来可以给中微子提供改变电荷所需的动力-但到目前为止,还没有找到这些弦的直接证据。

弦理论有一项很古怪的推测,认为宇宙中充斥着成百上千种几乎隐形的粒子,并且在很久很久之前,这些粒子曾经组成过一张横跨整个宇宙的弦网络。

尽管还未做到尽善尽美,但弦理论是目前最接近真相的“万物理论”。刚才所说的这些假想粒子名叫“轴子”,假如能证实它们的存在,就意味着我们生活在一个广阔的“轴子宇宙”中。

该理论最出色的地方在于,它并非物理学家的纸上谈兵、无法通过检验来证实。相反,利用目前正在搭建的微波望远镜,我们也许在不久的将来就能探测到这张巨大无垠的弦网络。

多年来,科学家一直试图用一套统一的理论框架解释包括引力在内的所有自然力。弦理论便是主流框架之一。但由于多种原因,这个问题非常棘手。首先,弦理论要想成立,宇宙就不仅有三个空间维度和一个时间维度,还要有额外的几个空间维度。

最困难的是,我们不清楚这些额外维度是如何卷缩的,其卷缩方法可能多达10200种。但它们似乎都有一个共同之处,即都有轴子的存在。因为根据弦理论,轴子就是缠绕并固定在这些卷缩维度周围的粒子。

该研究的合著者格雷厄姆·怀特(Graham White)说:“最近发现的引力波为时空回溯提供了新的机会,因为从一开始,宇宙一直对重力透明。” “当宇宙的温度可能比当今最热的地方高一万亿到四千万亿倍时,中微子的行为可能只是我们确保生存所需的方式。我们证明了它们可能还留下了可检测到的重力波动的背景,让我们知道。”

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【责任编辑:阿诺】
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