宇宙中粒子与反粒子数量相同吗?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/24 06:26:28
宇宙中粒子与反粒子数量相同吗?

就目前人类的认识来看,我们宇宙中的粒子与反粒子数量不相同,正粒子明显多于反粒子.

不同。相同的话,就全湮灭了

不相同,不然这个宇宙不久什么都没有了吗?

我们身边的物质 由原子组成,原子又由电子和原子核组成,原子核又由质子和中子组成。质子和中子则各由三个被称为“夸克”的粒子组成。夸克和电子同属构成物质的最基本单位——基本粒子。不过现在有越来越多的科学家认为,物质结构在不同的能量尺度上有不同的层次,最终的层次很可能不存在,所以“基本粒子”的提法未必正确。

加速器是将粒子加速至高能状态使其碰撞,以深入研究微观世界的装置。高能粒子碰撞会导致产生新的粒子,同时生成对应的反粒子,所谓“反粒子”指的是与其对应的粒子质量,寿命等完全相同,但电荷等量子数异号的粒子。比如质子带正电荷,电子具负电荷;而反质子带负电荷,反电子(正电子)带正电荷。由反粒子组成的物质为“反物质”。氢原子是由一个质子和一个电子组成的,而反氢原子则是由一个反质子和一个正电子组成。

自然界的物质都是由粒子构成,这个事实表明,至少在我们的银河系以及邻近的宇宙天体也都是由粒子构成。粒子与反粒子理应成对存在,然而在我们的宇宙中为什么不存在反粒子呢?要解开这个谜,不可避免地要回溯至宇宙诞生的时刻。
在现代宇宙理论中,宇宙是从“虚无”状态诞生的,随即经历了急速膨胀,形成一个超高温的火球——“大爆炸宇宙”。大爆炸宇宙充满极高能量。在这种高能状态下,可能产生了大量大质量粒子,此后随着宇宙的膨胀,在温度下降的过程中,这类大质量粒子崩解成为质量较小的粒子,在这时候生成了粒子和反粒子。

如果这时粒子与反粒子生成的数量相同,那么随着宇宙空间温度下降,粒子和反粒子就会相遇并湮没,同时释放出X射线,π介子和光,以及极大能量。情况果真如此,最终宇宙中就不会存在粒子和反粒子了,银河系和地球当然也就不会存在了。然而,当这类 质量相当大的粒子崩解时,极微弱的粒子与反粒子的平衡会被打破,比如从比例上来说,对应1亿个反粒子,生成的粒子数是1亿个加1个,很快,1亿个粒子与1亿个反粒子相遇湮没,留下1个粒子,于是剩余的粒子聚集成为物质,进而形成了充满宇宙的星系和各种天体。科学家认为,这微不足道的粒子与反粒子数量上的区别,