根據(jù)愛因斯坦的廣義相對(duì)論，這樣一個(gè)質(zhì)量巨大的天體自轉(zhuǎn)時(shí)的速度和角動(dòng)量會(huì)造成其周遭時(shí)空的扭曲。

北京時(shí)間7月19日消息，宇宙中物質(zhì)的量多于反物質(zhì)，根據(jù)一項(xiàng)最新研究結(jié)果，關(guān)于這一問題的答案或許和星系的自轉(zhuǎn)有關(guān)。

反物質(zhì)是物質(zhì)的奇特“同胞”，物理學(xué)認(rèn)為任何一種物質(zhì)的粒子都存在著質(zhì)量相同但電荷相反的反粒子。當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)粒子相遇時(shí)就會(huì)發(fā)生所謂的“湮滅反應(yīng)”，其質(zhì)量完全轉(zhuǎn)化為能量，在一陣劇烈的爆炸中灰飛煙滅。

我們的宇宙完全是由物質(zhì)組成的，這一事實(shí)本身讓科學(xué)家們困惑不已。宇宙在137億年前大爆炸中誕生時(shí)，應(yīng)當(dāng)會(huì)產(chǎn)生一樣多的物質(zhì)和反物質(zhì)粒子，它們應(yīng)當(dāng)早已相互湮滅，從而使宇宙中一片空寂，沒有任何物質(zhì)也沒有任何反物質(zhì)。他們不能理解為何物質(zhì)竟然“幸存”了下來，也因此有了星系，地球和我們每一個(gè)人的存在。

關(guān)于我們?yōu)楹尉谷荒艽嬖诘倪@一問題，物理學(xué)家們還沒有找到很好的解釋。但是現(xiàn)在一項(xiàng)最新的研究似乎能給我們指出一個(gè)可能的方向。

英國華威大學(xué)物理學(xué)家馬克·哈德利（Mark Hadley）計(jì)算了我們銀河系在自轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)周遭時(shí)空的拖拽作用。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對(duì)論，這樣一個(gè)質(zhì)量巨大的天體自轉(zhuǎn)時(shí)的速度和角動(dòng)量會(huì)造成其周遭時(shí)空的扭曲，稱為“慣性系拖曳效應(yīng)”（frame-dragging）。

由于銀河系的巨大質(zhì)量，其造成的時(shí)空扭曲效應(yīng)相當(dāng)于地球造成的同種效應(yīng)強(qiáng)度的100萬倍。

這種效應(yīng)導(dǎo)致的時(shí)空變化，尤其是時(shí)間膨脹（time dilation），反過來又會(huì)影響粒子的衰變。由于它們不同的屬性，物質(zhì)和反物質(zhì)對(duì)于時(shí)間膨脹會(huì)做出不同的反應(yīng)，也因此會(huì)形成不同的衰變速率。

物理學(xué)家們測(cè)量了這種物質(zhì)和反物質(zhì)之間存在的衰變速率不對(duì)稱，即“宇稱破壞”（charge-parity violation）。但是到目前為止還沒有人能回答就是是為什么會(huì)出現(xiàn)這種不對(duì)稱。

“這種破壞已經(jīng)被測(cè)量到，但是沒有被解釋?！惫吕f，“而此次的這項(xiàng)研究顯示我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中觀察到的一系列結(jié)果可能是星系自轉(zhuǎn)擾動(dòng)本地時(shí)空的結(jié)果。如果這一研究被證實(shí)，那么這就意味著自然界本身便是不對(duì)稱的。”

不過哈德利也認(rèn)為在基本層面上，物質(zhì)和反物質(zhì)是對(duì)稱的，只是它們對(duì)于由于星系自轉(zhuǎn)產(chǎn)生時(shí)空變化效應(yīng)的反應(yīng)不同。他表示，如果將宇宙作為一個(gè)整體來考察，應(yīng)當(dāng)會(huì)發(fā)現(xiàn)不同層面上的時(shí)空扭曲或拉伸將被抵消，而宇稱破壞將消失。

哈德利在《歐洲物理學(xué)通報(bào)》中寫道：“宇稱破壞被視作是宇宙中物質(zhì)富余的一個(gè)關(guān)鍵性解釋，但是目前觀察到的宇稱破壞還不足以解釋我們今天所觀察到的宇宙?！?/p>

他認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)用時(shí)空扭曲的觀點(diǎn)來解釋這種不對(duì)稱。或許宇宙早期形成的大尺度結(jié)構(gòu)存在的自轉(zhuǎn)導(dǎo)致的巨大時(shí)空效應(yīng)會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的不對(duì)稱，從而直接影響物質(zhì)和反物質(zhì)的分布。

他還提出了一系列檢驗(yàn)這一理論的建議：他建議其他科學(xué)家可以使用位于瑞士日內(nèi)瓦附近歐洲核子研究中心（CERN）的“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”（LHC）進(jìn)行驗(yàn)證，或者觀察美國加州斯坦福大學(xué)SLAC粒子物理實(shí)驗(yàn)室的BaBar實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是專門利用B　介子進(jìn)行宇稱破壞情形下粒子衰變研究的。

他說：“這項(xiàng)研究結(jié)果是可驗(yàn)證的，所有數(shù)據(jù)都已經(jīng)存在于核子研究中心或斯坦福大學(xué)。”

來源:新浪科技 編輯:孫遲