探索反物質(zhì)探索反物質(zhì)

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1、探索反物質(zhì)葉邦角中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?耀www.fineprint.cnl反物質(zhì)之謎l反物質(zhì)探索史l反物質(zhì)的用途PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn科幻故事n1940,IsaacAsimov:正電子智能機(jī)器人n1943,J.Williamson:反地球n1966，G.Roddenberry,《《星際迷航星際迷航》》，，反物質(zhì)驅(qū)動(dòng)超光速飛船。n1988，E.KotaniandJ.M.Roberts，用反物質(zhì)探索星系。PDF文件使用

2、"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn反物質(zhì)之謎你每天照鏡子，你想過沒有，鏡子里的你確實(shí)存在嗎？當(dāng)然不存在，鏡子里僅僅是你的像而已。PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?曌www.fineprint.cn?你反你也許宇宙中還有一個(gè)反你,你遇到反你時(shí),小心不要握手!PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn電子反電子PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建ìwww.fineprint.cn?ìPDF文件使用"pdfFactory

3、"試用版本創(chuàng)建ìwww.fineprint.cnì反物質(zhì)電子+質(zhì)子+中子正電子+反質(zhì)子+反中子PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cnMatterAntiMatterWhathappenedtotheAntiMatter?PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn?我們的宇宙應(yīng)該是物質(zhì)同反物質(zhì)共存的完美的對稱世界？目前的答案卻是：NO！PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建耀www.fineprint.cn昀我們的宇宙起源于

4、大爆炸PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cnTheBigBangrequirestheexistenceofanantimatteruniverseNon-existenceofantimatterinthevicinityofourgalaxymeans:StrongCPviolationOrAntimatterclusteredinfarawaydomainPDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?含www.fineprint.cn大爆炸形成了我們的宇宙,應(yīng)該是

5、既有物質(zhì),又有反物質(zhì),2種物質(zhì)世界應(yīng)該是完全對稱的.?那么,我們的另一半在哪里?科學(xué)家們相信宇宙中某一個(gè)地方應(yīng)該存在著一個(gè)反物質(zhì)世界!PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn?科學(xué)家在20Mps~108光年范圍沒觀測到宇宙中有反物質(zhì)存在的證據(jù)，主要是由物質(zhì)組成的。由宇宙中的星體，氣體可得重子數(shù)/光子數(shù)=10-9~10-10-9-10可有(N-N)/(N+N)=10~10BBBBBBBBPDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建ìwww.fineprint.cnì幾種可能

6、性1.CP破壞?物質(zhì)，反物質(zhì)不對稱；（由標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的CP破壞不足以解釋，CKM只能得出~10-20）2.重子數(shù)不守恒，（標(biāo)準(zhǔn)模型B守恒）；3.存在某種不可逆過程，一次相變？存在一個(gè)反物質(zhì)星系？在更大范圍300Mps?PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn大爆炸產(chǎn)生的反物質(zhì)哪里去了？n大約150億年前，物質(zhì)和反物質(zhì)同時(shí)被大爆炸產(chǎn)生，而且數(shù)量相等，但奇怪的是，我們的太陽系和銀河系并沒有發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)存在的跡象。n科學(xué)家們認(rèn)為有2種可能：（1）反物質(zhì)在宇宙形成過程中消失了；（2）物質(zhì)

7、與反物質(zhì)分開存在于宇宙不同的區(qū)域。PDF文件使用"pdfFactory"試用版本創(chuàng)建?www.fineprint.cn反物質(zhì)在宇宙形成過程中消失了q大爆炸初期,溫度很高,宇宙介質(zhì)是由正反物質(zhì)構(gòu)成的.幾乎所有的粒子都具有相同的數(shù)密度.q隨著宇宙的冷卻,介質(zhì)中某中粒子的靜質(zhì)量與溫度在一個(gè)數(shù)量級時(shí),通過熱碰撞產(chǎn)生幾率顯著下降,而它的湮滅卻依然容易發(fā)生.q溫度T由宇宙膨脹動(dòng)力學(xué)決定,衰變速率由微觀動(dòng)力學(xué)決定,兩者不可能如此好地協(xié)調(diào).當(dāng)溫度降至與某種粒子的靜質(zhì)量相等以后,該粒子將逐漸消失.PDF文件使用"pdfFactory"試用

8、版本創(chuàng)建ìwww.fineprint.cn?ìq如果湮滅過程中C或CP略有破壞,則介質(zhì)中正反粒子的數(shù)量開始不相等.q溫度降至大統(tǒng)一尺度能量以下時(shí),重子數(shù)不對稱過程被凍結(jié).q溫度降至1GeV時(shí),正反重子開始通過湮滅而消失.若正粒子數(shù)略大于反粒子數(shù),湮滅后僅剩下正粒子多余的部分.q重子數(shù)應(yīng)遠(yuǎn)小于光子數(shù),這正是目前的狀況.