为什么我们这个世界有物质而不是什么都没有?( 二 )
假设Q+可以衰变为质子和中微子,也可以衰变为反中子和正电子。这意味着必须允许Q-衰变为反质子和反中微子,或中子和电子。
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关于这种衰变有三件重要的事情:
允许违反重子数的守恒。(即质子数+中子数之和。)这种衰变在标准模型中是允许的,只要重子数减去轻子数是守恒的如果计算正确的话,可以产生比反物质更多的物质。除了失去热平衡,我们还需要这些粒子具有另外一种性质。
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如果Q+变成质子和中微子的百分比和Q-变成反质子和反中微子的百分比是一样的,这样也不行,它们的衰变物还是会湮灭。质子和反质子的数量是相等的,宇宙就不会产生比反物质更多的物质。
反中子/正电子和中子/电子也一样。另一种可能性是Q+粒子会倾向于一种类型的衰变,而Q-粒子会倾向于另一种类型的衰变!
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如果发生这种情况,那么Q+会比Q-产生更多的质子和中微子,而Q-会比Q+产生更多的中子和电子,而Q+会产生更多的反质子和反中微子。
如果我们只看衰变产生的质子/中子/反质子/反中子,我们会得到什么?一个物质比反物质多的宇宙!
总结:要让物质多于反物质,宇宙必须满足哪些条件
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事实上,只要宇宙符合下面三个著名的标准:
【为什么我们这个世界有物质而不是什么都没有?】失去热平衡条件,存在违反重子数的相互作用存在C 对称破缺和CP对称破缺(衰减的差异)就会产生我们现在看到的充满物质的宇宙。目前我们还没有在实验中发现违反重子数守恒的粒子,而且也缺少强CP破坏的粒子来满足以上的假设!因此我们认为宇宙中还存在一些我们没有发现的粒子,因为以我们现在的标准模型是无法解释物质比反物质多这个世纪难题!而以上的假设就是宇宙中为什么有物质存在而不是空无一物的原因。
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