《我在解一道叫世界的題》第23章 對稱性破缺:為什麼世界有物質,沒有反物質(2)

作者:知己知悅·1個月前

“第二個條件,C對稱和CP對稱破壞。C對稱是指,把粒子換反粒子,理規律不變。CP對稱是指,同時把粒子換反粒子,空間映象翻轉,理規律不變。如果這些對稱都完,那質和反質的行為就會完全一樣,不可能產生不平衡。”

他頓了頓。

“但實驗發現,在某些過程中,CP對稱會被破壞。弱相互作用裡,質和反質的表現有微小差異。這個差異,可能就是那十億分之一的來源。”

夏知微想了想。

“所以,如果世界是完全對稱的,我們就不存在?”

薩哈羅夫愣了一下,然後笑了。

“對!你說到點子上了。如果世界是完全對稱的,質和反質就會完全抵消,宇宙就是一片虛空。正因為有了那一點點的不對稱,我們才存在。”

他頓了頓。

“你存在,是因為宇宙在誕生的時候,犯了一個‘錯誤’。一個十億分之一的錯誤。”

夏知微盯著黑板上的那些字,心裡有什麼東西在翻湧。

“第三個條件呢?”問。

“偏離熱平衡。”薩哈羅夫說,“如果宇宙始終於平衡狀態,一切過程都會可逆,任何微小的不對稱都會被抹平。只有宇宙快速膨脹、冷卻的過程中,某些過程來不及達到平衡,那些微小的不對稱才會被‘凍結’下來,為永久的事實。”

他看著夏知微。

“宇宙膨脹本,就是那個偏離平衡的原因。大炸之後,宇宙一邊膨脹一邊冷卻,像一鍋急速降溫的湯。那些不對稱就被凍在了湯裡。”

“所以,”夏知微慢慢說,“我們是被凍住的不對稱。”

薩哈羅夫大笑起來。

“對!被凍住的不對稱!好比喻!你們——所有的質——都是大炸那鍋湯裡沒來得及被抹平的疙瘩。”

夏知微低頭看著手裡的圓環。圓環上的正在微微,像是在思考什麼。

“可是,”又問,“你只說了條件,沒說的過程。到底什麼過程造了那個十億分之一?”

薩哈羅夫笑了。

“這就是問題所在。我們不知道。標準模型裡有CP破壞,但太小了,不足以產生觀測到的質總量。一定有某種未知的過程——超出標準模型的理——在宇宙早期發揮了作用。”

他站起來,指向遠方。

“在這個世界的深,有一個地方,做‘鏡面世界’。那裡的一切都是反的——質是反質,時間是倒流的,空間是映象的。有人相信,真正的答案藏在那裡。”

夏知微順著他的手指看去。遠出現了一道模糊的邊界——不是普通的邊界,而是一面巨大的鏡子,從地面延到天空,看不到盡頭。

“那是鏡面世界的口。”薩哈羅夫說,“穿過它,你就會進質的世界。那裡的一切都會和你悉的世界相反。你會遇見另一個自己——反質的自己。會告訴你,那個十億分之一的故事。”

夏知微看著那面鏡子,心裡有些發怵。

質的世界。另一個自己。

“我會……消失嗎?”問,“如果我和反質的自己接,會不會湮滅?”

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