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第十七章 奥兹星人的侵略 4（第4页）

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按照物理学家假想，宇宙诞生之初曾经产生等量的物质与反物质，而两者一旦接触便会相互湮灭抵消，发生爆炸并产生巨大能量。

然而，出于某种原因，当今世界主要由物质构成，反物质似乎压根不存在于自然界。

正反物质的不对称疑难，是物理学界所面临的一大挑战。

在多数理论家看来，宇宙中正反物质的大尺度分离是不可能发生的。

因此，三千万光年的范围内没有反物质天体，已说明宇宙中大块的反物质是不存在的。

但是理论家也相信，极早期宇宙中正反物质应当等量。

这样，需要做的事是寻找物理机理，来说明宇宙如何才能从正反物质等量的状态过渡到正物质为主的状态。

这里，理论家也遇到了非常尖锐的困难。

按照大爆炸理论，甚早期宇宙介质的温度非常高。

粒子间的热碰撞会成对地产生任何基本粒子。

当粒子的成对湮灭与成对产生达到统计平衡，宇宙介质就是一切基本粒子构成的混合气体，且任一种稳定或不稳定的粒子都有接近相等的数密度。

至于重子和反重子的数目是否严格相等，这不是由物理规律决定，而是由初条件决定的。

在理论家看来，在最初的宇宙中正反粒子应当等量才自然。

但是易于看出，若这想法是对的，重子的守恒性立即会给出与事实明显不符的推论。

当宇宙的膨胀使气体温度降至10^13k以下，由于粒子的热动能已不够，热碰撞成对产生重子已不可能。

于是湮灭过程将使正反重子的数目同时迅速下降。

最终，宇宙中将既没有重子，也没有反重子。

这显然不是真实宇宙的情景。

事实上，今天宇宙中光子的数目最多.重子的数目是它的十万万分之一左右，反重子的数目很可能还要低许多量级。

如果重子数b的守恒性是严格的物理规律，要宇宙从正反重子等量的状态演化成今天这样的状态是不可能的。

然后，理论家又不能相信在原始的宇宙中重子就会多于反重子，那么问题的出路在哪儿？

重子数b的守恒性肯定是严格成立的物理规律吗？至今难以计数的粒子实验确实没有发现过一个破坏重子数守恒的事例，但是这并不说明它一定是严格的规律。

回顾一下化学的发展可作借鉴。

化学反应是元素的重新组合。

经验表明，在重组合的前后，每一种元素的原子数是守恒的，无数的化学实践表明没有例外。

想把汞变金的炼金术的失败，更从反面提供了证明。

但是有了核反应的知识后人们已清楚知道，汞变成金完全可能，关键在于要有高的能量让原子核发生变化。

化学反应是在粒子能量小于1ev的条件下进行的，这条件下原子核不能相互接触，核反应就不能发生。

若过程中粒子的能量超过1ev，原子核之间就能充分接近，那么原子核就能变化了，原子数的守恒性也就随之破坏了。

由此看来，原子数在化学过程中的守恒不是偶然的，但是它仅是低能下的唯象规律，而不是普遍成立的自然规律。

借鉴同样的道理，重子数的守恒性也可能仅是一定能量范围的唯象规律，而不是普遍成立的。

当粒子的能量更高，重子数的守恒性完全可能会不成立，这正是今天的理论家看到的出路。