第12章 基本粒子和自然的力(2)[第4页/共5页]
初期宇宙必定是不从命T对称的:跟着时候进步,宇宙收缩――如果它今后发展,则宇宙收缩。并且,因为存在着不从命T对称的力,是以当宇宙收缩时,相对于将电子变成反夸克,这些力将更多的反电子变成夸克。然后,跟着宇宙收缩并冷却下来,反夸克就和夸克泯没,但因为已有的夸克比反夸克多,少量多余的夸克就留下来。恰是它们构成我们明天看到的物质,由这些物质构成了我们本身。
固然观察质子的自发衰变非常困难,但很能够正因为这相反的过程,即质子,或更简朴地说,夸克的产生导致了我们的存在。它们是从宇宙开初的能够想像的最天然的体例――一夸克并不比反夸克更多的状况下产生的。地球上的物质主如果由质子和中子,进而由夸克构成。除了少数由物理学家在大型粒子加快器中产生的以外,不存在由反夸克构成的反质子和反中子。我们从宇宙线中获得的证据表白,我们星系中的统统物质也是如许:除了少数当粒子和反粒子对停止高能碰撞时产生的以外,没有发明反质子和反中子。如果在我们星系中有很大地区的反物质,则能够预感,在正反物质的鸿沟会观察到大量的辐射。很多粒子在那边和它们的反粒子相碰撞、相互泯没并开释出高能辐射。
人们停止了一系列尝试,可惜没有获得任何质子或中子衰变的确切证据。有一个尝试是在俄亥俄的莫尔顿盐矿里停止的(为了制止其他因宇宙射线引发的会和质子衰变相混合的事件产生),用了8000吨水。因为在尝试中没有观察到自发的质子衰变,是以能够预算出,能够的质子寿命起码应为1000万亿亿亿(1前面跟31个0)年。这比简朴的大同一实际所预言的寿命更长。但是,一些更精美的大同一实际预言的寿命比这更长,是以需求用更活络的手腕对乃至更大量的物质停止查验。
在温伯格・萨拉姆实际中,当能量远远超越100吉电子伏时,这3种新粒子和光子都以类似的体例行动。但是,大部分普通环境下粒子能量要比这低,粒子之间的对称被粉碎了。W+、W-和Z。获得了大的质量,使之照顾的力变成非常短程。萨拉姆和温伯格提出此实际时,很少人信赖他们,因为加快器还未强大到将粒子加快到产生实的W+、W-和Z粒子所需的100吉电子伏的能量。但在而后的十几年里,在较低能量下这个实际的其他预言和尝试合适得如许好,使他们和也在哈佛的谢尔登・格拉肖一起获得1979年的诺贝尔物理学奖。格拉肖提出过一个近似的同一电磁和弱感化的实际。因为1983年在CERN(欧洲核子研讨中间)发明了具有被精确预言的质量和其他性子的光子的3个有质量的朋友,使得诺贝尔委员会制止了犯弊端的尴尬。带领几百名物理学家作出此发明的卡罗・鲁比亚和开辟了被利用的反物质储藏体系的CERN工程师西蒙・范德・米尔分享了198