创世纪：物质战胜了反物质

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宇宙诞生

138亿年前，大爆炸发生，宇宙从中诞生。那时的时间、空间、能量处于一种目前物理学无法描述的不可分的纠缠状态。

10^-40秒

基本力开始作用

第一种力——引力——开始出现。接下来是另外三种力：电磁力、强力和弱力，它们将支配粒子的行为。

10^-30秒

物质和反物质出现

空间突然暴胀，在其内部形成物质粒子和反物质粒子（完全相同，但携带的电荷相反）。当物质颗粒遇到与它对应的反物质时，二者湮灭在一道光束里。

10^-27秒

中微子打破宇宙平衡

日本一项实验的首批数据表明，一些粒子衰变时可能发生了微弱的不平衡，它们就是重中微子。这种作用使轻子（电子、μ介子、τ介子）或反轻子诞生，但比例不对称：对应着100000个反轻子，形成了100001个轻子。所以物质略多于反物质。这个微弱差异将成为关键。

我们的世界诞生

10^-11秒

这种不平衡被传递给夸克

轻子转化为夸克，反轻子转化为反夸克……中微子导致的不平衡被传递下去：夸克略多于反夸克

10^-6秒

再传给质子和中子

温度降到足够低，使夸克能够转化为质子（p）和中子（n），即原子核的组成成分。反夸克则形成反质子和反中子……不平衡一直传递下去。

10^-4秒

发生大湮灭

物质和反物质湮灭（发光）。中微子不对称反应产生的多余量成为决定性因素：剩下了一丁点物质。更精确地说，每10立方米的宇宙有1个核子（质子或中子），而在湮灭以前，每立方厘米有1040个核子。

10^-3秒

只剩下物质

所有反粒子被摧毁。只剩下物质颗粒，它们逐渐形成原子，然后形成恒星、行星……

如果没有发生反应

大爆炸可能形成数量完全相等的粒子和反粒子。它们相遇、湮灭，每次施放一道光。

宇宙的历史可能短暂结束：大爆炸过后10^-3秒，宇宙就完全不存在任何物质，只留下光，而光也将随着宇宙膨胀逐渐减弱。

一个无聊的世界……

如果反应有利于反物质

或将形成一个反世界，即我们世界的完美镜像：反原子、反分子、反恒星……

不过，如果反物质是“反引力”的呢？因为我们今天还无法得知，反物质是否像物质一样陷入时空，还是产生相反结果。反粒子可能不会相互吸引，而是相互排斥。

如果情况如此，在反物质组成的宇宙中，粒子可能相互远离。比起没有反应也好不了多少……

撰文 Mathieu Grousson

编译 周佩琼

来源： 新发现杂志