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    根据反质子的新的超精确测量, 宇宙不应该存在

但是,我正在输入这篇文章并且你正在阅读它的事实表明我们在这里,因此我们对宇宙所管理的物理学的理解必然会出现问题金宝博开户网址。

宇宙是物质与反物质之间史诗般的战斗的体现,这场战争发生在138亿年前的大爆炸之后。显而易见,物质赢了 - 因为有星系,恒星,行星,你,我,仓鼠,长沙在沙滩上散步和啤酒 - 但是如何赢得物质是最重要的神秘事物之一。[ 太空中最奇怪的事 ]

据预测,在原始宇宙中金宝博官网产生了等量的物质和反物质(物理标准模型的基本预测),但如果是这样的话,宇宙中的所有物质在与其接触时都应该被消灭。反物质对手 - 大爆炸后大失望。这个物理难题集中在所有粒子都具有相同量子数的反物质孪晶的想法,只是完全相反。质子有反质子,电子有正电子,中微子有反中微子等; 量子世界中对称性的一个美丽金宝博开户网址例子。但是,如果这些量子数中的一个在物质和反物质粒子之间略有不同,它可以解释为什么物质成为宇宙的主要“东西”。

因此,为了测量粒子的量子态之一,位于瑞士日内瓦附近的CERN的Baryon-Antibaryon Symmetry Experiment(BASE)的物理学家对抗质子的磁矩进行了最精确的测量。BASE是一个复杂的硬件,可以精确测量质子和反质子的磁矩,试图检测两者之间的极小差异。如果存在差异,这可以解释为什么物质比反物质更具优势。

然而,这种反质子磁矩的最新测量结果表明,质子和反质子的磁矩与创纪录的精度水平完全相同。实际上,反质子测量甚至比我们对质子磁矩的测量更精确 - 考虑到抗质子的研究难度,这是一项惊人的壮举。

“这可能是物理学家第一次获得更准确的反物质测量而不是物质,这证明了CERN反质子减速器取得的非凡进展,”物理学家Christian Smorra 在CERN声明中说。金宝博官网该反质子减速器是可捕捉(发生在从粒子碰撞生成的反粒子的机器CERN的质子同步加速器),并将它们漏斗其他实验中,类似的碱。

反物质观察和测量非常棘手。如果这些反粒子与粒子接触,它们就会消灭 - 你不能简单地将一堆反质子推入烧瓶中并期望它们发挥得很好。因此,为了防止反物质与物金宝博开户网址质接触,物理学家必须创造磁性真空“陷阱”,可以隔离接触物质的反质子,从而允许进一步研究。

一个主要的研究领域是开发更复杂的磁阱; 包含反物质的陷阱磁场中最轻微的缺陷可能会使粒子泄漏。磁场越完美,泄漏的可能性就越小,反物质就会越长离开物质。多年来,物理学家已经实现了更长和更长的反金宝博官网物质收容记录。

在这项于10月18日发表在“自然”杂志上的这项新研究中,研究人员使用了两种低温冷却Penning陷阱的组合,这些陷阱将抗质子放置到位,创纪录的405天。在那个时候,他们能够向反物质施加另一个磁场,迫使粒子在粒子的旋转中跳跃。通过这样做,他们可以测量他们的磁矩,达到惊人的准确度。

根据他们的研究,反质子具有-2.792847344142μN的磁矩(其中μN是核磁子,物理常数)。质子的磁矩为2.7928473509μN,几乎完全相同 - 微小的差异完全在实验的误差范围内。因此,如果质子的磁矩与反质子之间存在差异,那么它必须比实验当前检测到的小得多。

这些微小的测量值很大 - 你可以说:普遍的 - 含义。

“所有观察都发现物质和反物质之间完全对称,这就是宇宙不应该存在的原因,” 斯莫拉补充道。“这里必然存在不对称,但我们根本不明白差异在哪里。”

现在计划是改进捕获反物质粒子的方法,将BASE推向更高的精度,看看质子与反质子之间的磁矩是否确实存在不对称性。如果没有,那么物理学家将需要在其他地方找到它们的不对称性。


2018-09-18