这是一种被称为轴子的假想粒子可能取得的第三场胜利。

 

如果亚原子粒子存在,他们可以解决两个粒子物理学的迫切难题:填补了星系的暗物质的来源看不见的质量,夸克之间的相互作用的原因——粒子构成质子和中子——坚持一定对称的性质,称为CP对称,其他类型的粒子的相互作用避开。

 

现在，两位研究人员说，轴子可以解决第三个棘手的问题:为什么宇宙主要由物质构成，而反物质很少。粒子物理学家Raymond Co和Keisuke Harigaya在3月20日的《物理评论快报》(Physical Review Letters)中提出，在早期宇宙中，轴突可能以产生过量物质的方式运行。

 

加州大学圣克鲁斯分校的物理学家迈克尔·丁说:“他们有一个想法，这个想法包含了做一些有趣事情所需的所有正确成分。”但他说，沐鸣平台登陆线路这个想法是否能完全重现宇宙的特性，还有待观察。“这是细节决定成败的案例之一。”

 

科学家认为138亿年前，大爆炸产生了等量的物质和反物质。既然物质和反物质粒子相遇时就会湮灭，那么就会留下一个充满纯能量的宇宙。因此，在宇宙演化的过程中，一定有某些过程对物质比对反物质更有利，但科学家仍不确定这是如何发生的。例如，一些研究人员认为中微子起到了一定的作用(SN: 11/25/19)。

 

现在，位于安娜堡的密歇根大学的Co和新泽西州普林斯顿高级研究所的Harigaya提出了一个关于物质如何占上风的新观点。它是基于轴子场的演化，轴子场是一种弥漫空间的假想的空灵层，类似于电场在电荷周围的延伸。

 

轴离子场强度的振荡对应于轴离子粒子。想象一个塑料汽水瓶底部的大理石:摇晃瓶子，沐鸣平台注册登录官网大理石就会在瓶子底部的一个凹陷处来回摆动。在轴离子场中类似的摆动产生轴向。在早期的宇宙中，在进入最低能量状态之前，轴流场会有大量的能量——类似于一个高高地从苏打瓶的壁上滑落到洞里的大理石。

 

Co和Harigaya提出的是，轴流场不是沿着瓶子的侧面向下滚动，而是绕着瓶子盘旋到底部。通过一系列的相互作用，包括强作用力(把夸克结合在一起)和弱作用力(产生某些放射性衰变)，Co说，这种螺旋运动“将导致早期宇宙产生更多的物质，而不是反物质。”

 

科学家们目前正在寻找轴子，例如在西雅图进行的轴子暗物质实验(SN:3/6/20)。然而，Co和Harigaya的理论预测，axions将比ADMX正在搜索的要大一些。未来的实验，如国际Axion天文台，可以寻找那些体积更大的粒子。

 

然而，这些数字还不太准确:这项研究预测的暗物质数量是解释宇宙观测所需要的暗物质数量的100倍。但是Co和Harigaya说，一些额外的考虑可能会纠正这种不匹配，沐鸣注册登录例如，如果科学家还没有发现另一个大质量的粒子存在的话。