宇宙为何存在？源自正反物质的微妙失衡
宇宙因正反物质微小失衡而诞生，正物质最终胜出，构成了万物。科学家探索这一不对称之谜，试图解开宇宙起源的终极秘密。
宇宙为何存在？这个问题听起来像哲学家的沉思，但科学家却给出了一个更具体的答案：一切都源于正物质与反物质之间那微妙的“不和”。在宇宙大爆炸的瞬间，正反物质本应势均力敌，却因一丝细微的失衡，让正物质最终胜出，塑造了我们今天看到的所有星辰与银河。
正物质是我们熟悉的世界基石——原子中的电子、质子和中子，构成了万物。而反物质则像是它们的“镜像”，带着相反的电荷，却在其他方面惊人地相似。然而，这对“冤家”相遇时绝不友好。一旦正反物质粒子碰撞，便会在剧烈的伽马射线爆发中相互湮灭，化为虚无。如今，反物质在宇宙中极为罕见，这本身就是天文学中的一大谜团。英国南安普顿大学物理与天文学教授Pasquale Di Bari指出，理论上，正反物质在宇宙诞生之初应各占一半，但如今正物质占据绝对主导，星星、行星乃至我们自身，都是这场失衡的“幸存者”。
早在近百年前，英国物理学家Paul Dirac通过量子力学的开创性研究，预言了反物质的存在。这一预言自20世纪30年代以来已被实验证实，如今科学家甚至能在大型强子对撞机中制造反物质。然而，Dirac的理论也带来了一个难题：既然正反物质应等量存在，为何宇宙如今几乎全是正物质？曾有科学家猜想，宇宙中或许存在由“反星星”组成的“反星系”，但这一浪漫设想并未得到证实。利物浦大学粒子物理学家Tara Shears通过邮件向《生活科学》杂志解释，宇宙在大爆炸后迅速由正物质主导，这需要正反物质在行为上存在微小差异，这种差异被称为“不对称性”。“这种差异未被预测，也未被理解，更未被解释，”Shears坦言，“这是我们亟待解决的正反物质不对称问题。”
想象一下，宇宙初生时，正反物质如同一场史诗般的对决，数量可能高达数十亿倍于今日的粒子总数。Di Bari估计，在大爆炸后的几分之一秒内，绝大多数正反物质相互湮灭，只留下微不足道的“残羹冷炙”——而我们，正是这些“残留物”的产物。墨尔本大学理论粒子物理学家Raymond Volkas补充说，1967年，苏联物理学家Andrei Sakharov提出了一种解释：正反物质并非完全对等的镜像，在某些情况下，它们对基本力的反应存在差异，这种现象被称为“C和CP违反”。尽管这一原理的轮廓已为人知，但具体细节仍如迷雾。Volkas笑言：“可能解释多如牛毛，关键在于实验验证！”
正反物质的命名其实颇具随意性。Dirac曾指出，“物质”和“反物质”只是约定俗成的标签。若反物质胜出，或许我们会生活在一个由反原子、反分子构成的宇宙中，称其为“物质”，而将今日的正物质称为“反物质”。如今，科学家通过粒子对撞机、星际光谱中的反物质衰变痕迹，甚至引力波，试图揭开这一不对称的秘密。他们希望弄清，为何宇宙选择了正物质，而非反物质，来书写这浩瀚的星空篇章。
这场探索不仅关乎宇宙的起源，更触及我们存在的本质。正如Di Bari所说，我们所见的一切，都是那场古老对决的“幸存者”。或许，宇宙的秘密就藏在正反物质那微妙的失衡之中，等待我们去破解。
