大爆炸产生的反物质哪里去了? 大约150亿年前,物质和反物质同时被大爆炸产 生,而且数量相等,但奇怪的是,我们的太阳系 和银河系并没有发现反物质存在的迹象。 科学家们认为有2种可能: (1)反物质在宇宙形成过程中消失了; (2)物质与反物质分开存在于宇宙不同的区域。 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww.fineprint.cn
大爆炸产生的反物质哪里去了? n 大约150亿年前,物质和反物质同时被大爆炸产 生,而且数量相等,但奇怪的是,我们的太阳系 和银河系并没有发现反物质存在的迹象。 n 科学家们认为有2种可能: (1)反物质在宇宙形成过 反物质在宇宙形成过程中消失了; (2)物质与反物质分开存在于宇宙不同的区域。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwww.fineprint.cn
反物质在宇宙形成过程中消失了 大爆炸初期,温度很高,宇宙介质是由正反物质构 成的.几乎所有的粒子都具有相同的数密度 随着宇宙的冷却,介质中某中粒子的静质量与温度 在一个数量级时,通过热碰撞产生几率显著下降,而 它的湮灭却依然容易发生. 温度T由宇宙膨胀动力学决定,衰变速率由微观动 力学决定,两者不可能如此好地协调.当温度降至 与某种粒子的静质量相等以后,该粒子将逐渐消失 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建击.fineprint.cn
反物质在宇宙形成过程中消失了 q 大爆炸初期, 温度很高, 宇宙介质是由正反物质构 成的. 几乎所有的粒子都具有相同的数密度. q 随着宇宙的冷却, 介质中某中粒子的静质量与温度 在一个数量级时, 通过热碰撞产生几率显著下降,而 它的湮灭却依然容易发生. q 温度T由宇宙膨胀动力学决定, 衰变速率由微观动 力学决定, 两者不可能如此好地协调. 当温度降至 与某种粒子的静质量相等以后, 该粒子将逐渐消失. PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 Ìwww.fineprint.cn ÿÌ
如果湮灭过程中C或CP略有破坏,则介质中正反粒 子的数量开始不相等。 口温度降至大统一尺度能量以下时,重子数不对称过 程被冻结。 口温度降至1GeV时,正反重子开始通过湮灭而消失. 若正粒子数略大于反粒子数,湮灭后仅剩下正粒子 多余的部分。 重子数应远小于光子数,这正是目前的状况 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建击.fineprint.cn
q 如果湮灭过程中C或CP略有破坏, 则介质中正反粒 子的数量开始不相等. q 温度降至大统一尺度能量以下时, 重子数不对称过 程被冻结. q 温度降至1GeV时, 正反重子开始通过湮灭而消失. 若正粒子数略大于反粒子数, 湮灭后仅剩下正粒子 多余的部分. q 重子数应远小于光子数, 这正是目前的状况. PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 Ìwww.fineprint.cn ÿÌ
Before time 1 microsecond (after Big Bang) Energy◆ protons antiprotons After time 1 microsecond Energy protons antiprotons Small excess (1/1000 000000)of protons CP violation) time 1 us The big antimatter massacre: 1 000000 001 protons 1 000000000 antiprotons 1 proton energy PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建iw.fineprint.cn
Before time = 1 microsecond (after Big Bang) Energy protons + antiprotons After time = 1 microsecond Energy protons + antiprotons Small excess (1/1000 000 000) of protons ? ( CP violation) time = 1 µs : The big antimatter massacre: 1 000 000 001 protons + 1 000 000 000 antiprotons = 1 proton + energy PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwww.fineprint.cn ÿ
CP破坏 Charge-parity (CP)symmetry implies that particles and antiparticles behave like mirror images of each other. In 1964 Andrei Sakharov showed that CP violation was needed to explain why the universe was made of matter rather than anti-matter,even though equal amounts of both should have been created in the big bang. PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww.fineprint.cn
CP 破坏 q Charge-parity (CP) symmetry implies that particles and antiparticles behave like mirror images of each other. q In 1964 Andrei Sakharov showed that CP violation was needed to explain why the universe was made of matter rather than anti-matter, even though equal amounts of both should have been created in the big bang. PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwww.fineprint.cn