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粒子物理学的新发现可能有助于解释反物质的缺失

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2020-01-21浏览次数:1188

在粒子物理学的标准模型中,物质和反物质之间几乎没有差别。但是有充分的证据表明我们的可观测宇宙仅由物质组成 - 如果存在任何反物质,它将与附近物质湮灭,产生非常高强度的伽马辐射,这是未观察到的。因此,弄清楚我们如何最终获得丰富的材料是粒子物理学中最大的开放性问题之一。

由于标准模型中的这个和其他差距,物理学家正在考虑以有助于解决问题的方式添加一些额外粒子的理论。其中一个模型被称为Two Higgs Doublet模型,虽然名称实际上增加了四个额外的粒子。该模型可与迄今为止所有粒子物理观测结果一致,包括欧洲核研究中心大型强子对撞机的观测资料,但尚不清楚它是否也可以解决材料 - 反物质不平衡问题。由赫尔辛基大学团队领导的研究小组着手从不同角度解决这一问题。他们的研究结果现已发表在物理评论函的一篇论文中。

大爆炸后大约十皮秒 - 就像希格斯玻色子开启一样 - 宇宙是粒子的热等离子体。 “尺寸缩减技术让我们用更简单的量子理论取代描述这种热等离子体的理论,并使用一套所有粒子必须遵循的规则,”该文章的作者David Weir博士解释道。 “事实证明,当应用这些新规则时,较重,较慢的粒子并不重要,因此我们最终会得到一个不那么复杂的理论。”

然后可以使用清楚地了解正在发生的事情的计算机模拟来研究该理论。特别是当希格斯玻色子打开时,他们可以告诉我们宇宙是如何暴力失衡的。这对于确定宇宙历史中是否存在使用Two Higgs双峰模型产生物质 - 反物质不对称性的空间非常重要。 “我们的研究结果表明,确实可以解释反物质的缺失,并与现有的观察结果一致,”Weir博士评论道。重要的是,通过利用尺寸减小,新方法完全独立于模型中的任何先前工作。如果希格斯玻色子以如此猛烈的方式打开,它会留下回音。随着宇宙新阶段的气泡成核,就像云一样,像多云的天空一样延伸到宇宙,气泡之间的碰撞会产生大量的引力波。赫尔辛基大学和其他地方的研究人员正准备在诸如欧洲LISA项目等任务中发现这些引力波。

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