据外媒报导,粒子物理学的规范模型(Standard Model)在解说世界方面做得适当不错,但它仍有一些缝隙。现在,一项新的研讨提出了一个设想的粒子--轴子--将或许协助解开世界中三个独立的、巨大的疑团--包含咱们人类为何会在这儿。
假如轴子存在,那么它应该十分轻--比质子轻数十亿倍--并且没有电荷。它们基本上应该处处漂浮,但很少跟其他物质彼此效果。所有这些都使得它们很难被探测到,这或许便是人类还没有找到它们存在的直接依据的原因。
在这项新研讨中,来自密歇根大学和高档研讨所(Institute For Advanced study)的研讨人员以为,在前期,轴子或许从根本上拯救了咱们所在的世界,使其免于自我消灭。
不管从哪个方面来看,大爆炸应该发作了等量的物质和反物质。问题是,一旦这两者相遇,它们就会在能量的迸发中消灭对方。这在某种程度上预示着,假如有等量的物质和反物质,它们早就应该彼此抵消了。但今日咱们人类仍在这儿--在一个充溢一般物质的世界中。所以反物质的去向就成了物理学中最大的疑团之一。
依据最新的这项研讨,轴子或许便是答案。研讨小组以为,在世界构成前期,轴子场开端振动,这种振动发作的物质只比反物质多一点点。即便这种不平衡仅仅100亿分之一也会留下满足的物质来构成咱们今日周围的悉数。
研讨小组将这种机制叫做“轴子来源(axiogenesis)”。但是物质-反物质的不对称性并不是轴子被提出用来处理的仅有问题。
1977年,物理学家Roberto Peccei和Helen Quinn为了在规范模型中添补一个特别的洞初次提出了轴子的假定。中子不会跟电场彼此效果--但它们应该跟电场发作效果,这是由于它们是由被称为夸克的更小粒子组成,而夸克带电并会跟电场彼此效果。所以中子不跟电场彼此效果的问题被以为是强CP问题。
研讨人员以为,轴子能够堵截中子跟电场之间的这种彼此效果然后有效地处理这个难题。但这还不是悉数。几年后,科学家们意识到,轴子也是暗物质的一种简洁解说。
几十年的地理观测再三标明,世界中存在着比人类所能看到的更多的物质。在可见质量的引力效果下,星系团将无法将自己维系在一起,科学家经过核算发现多达85%的物质都是不知道的。这种看不见的物质也便是咱们了解的暗物质。
暗物质究竟是什么,关于这样的一个问题人们争辩了几十年并由此提出了许多不同的候选粒子。不断出现的首要竞争者之一便是轴子。假如在一个遍及的领域中聚集了满足多的暗物质,它们额定的质量就能够解说暗物质所发作的古怪的引力效应。
多年来,物理学家一直在寻觅轴子存在的依据,他们运用试验设备来寻觅轴子跟中子或电磁之间稀有的彼此效果。但是截止到目前为止,他们仍未发现它们的痕迹。
假如它们能被找到,很显然它们或许会比人们幻想中的药更有价值,由于这不只意味着发现了暗物质,并且能够一会儿处理强CP问题和物质-反物质的不对称性问题。
这项研讨的作者之一Raymond Co指出:“轴子在处理根底物理之谜方面的多功能性真的很惊人。咱们对轴子的这一新旁边面所能带来的未被探究的理论或许性感到振奋。更重要的是,试验或许很快就会告知咱们,大自然的奥妙是否真的暗示着轴子的存在。”