日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)等日前在美國芝加哥舉行的一個(gè)國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表報(bào)告說,,他們發(fā)現(xiàn)不僅在夸克中,,在中微子中也很可能存在對稱性破缺現(xiàn)象,,這將有助于揭示宇宙形成之謎。
根據(jù)已知理論,,大約137億年前,宇宙在一次“大爆炸”中誕生,,之后出現(xiàn)了夸克,、電子等粒子和同樣質(zhì)量但電荷相反的反粒子。粒子和反粒子一旦碰撞,,將以光的形式釋放能量后湮滅,。因此,如果兩者始終并存,,宇宙中的物質(zhì)最終將消失殆盡,。而現(xiàn)在反物質(zhì)卻幾乎全部消失了,形成了由物質(zhì)構(gòu)成的宇宙,。
對稱性破缺理論是解釋這一現(xiàn)象的一個(gè)理論,。科學(xué)家認(rèn)為,,反粒子幸存幾率不如粒子,,是因?yàn)槌姾上喾赐猓€存在其他微小差異,,這種粒子和反粒子的性質(zhì)差異被稱為“對稱性破缺”,,它的機(jī)制是亞原子物理學(xué)的一大謎團(tuán)。
日本科學(xué)家小林誠和益川敏英因發(fā)現(xiàn)有關(guān)對稱性破缺的起源而獲得了2008年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),。他們于1972年在標(biāo)準(zhǔn)模型框架下就特定對稱性破缺的起源給出了解釋,。他們當(dāng)時(shí)預(yù)言,標(biāo)準(zhǔn)模型中必須包括一些當(dāng)時(shí)還未發(fā)現(xiàn)的夸克,,夸克是比質(zhì)子和中子等亞原子粒子更基本的粒子,。之后20多年時(shí)間內(nèi),他們預(yù)言的夸克逐一被發(fā)現(xiàn),。
雖然對稱性破缺理論已在夸克這種基本粒子上獲得了實(shí)驗(yàn)證明,,但在中微子上還沒有相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。
日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)等組成的一個(gè)國際研究小組從2010年起,利用位于茨城縣的質(zhì)子加速器設(shè)施“J―PARC”,,向約300公里外的岐阜縣的大型中微子探測器“超級神岡探測器”發(fā)射中微子和反中微子,,觀察它們各自的變化情況。中微子和反中微子分別會有3種變化形態(tài),,在空間飛行時(shí)會有變化,。測定結(jié)果發(fā)現(xiàn),中微子和反中微子在形態(tài)變化概率上存在差異,,研究小組認(rèn)為,,其中很可能存在對稱性破缺現(xiàn)象。
這一研究有望進(jìn)一步幫助揭開宇宙形成之謎,,今后研究小組還將收集更多的相關(guān)數(shù)據(jù),。