宇宙中反物质消失之谜的破解

众所周知,1928年,英国物理学家保罗.狄拉克把相对论引入量子力学,建立了著名的狄拉克方程,从理论上预言了负能量的存在。(就是说,这一方程的解很特别,既包括正能态,也包括负能态。)
狄拉克论文发表的以后3年间,关于“负能现象”在科学界有过激烈的争论,玻尔、海森堡、泡利等当时著名的物理学家都对这一理论表示质疑,因为负能莫名其妙、无法理解。但狄拉克始终坚持自己的理论,甚至于1931年又大胆提出了“反粒子”的概念来解释“负能现象”。从而预言了反粒子、反物质的存在。
(反物质是由反粒子构成的。正反物质电荷相反,它们相遇会湮灭并释放出高能光子或伽玛射线等等。)
幸运的是,1932年秋,美国物理学家卡尔·安德森在研究宇宙射线中高能电子的云室运动轨迹时,惊奇地发现强磁场中有一半的电子向一个方向偏转,另一半则向相反方向偏转,经过仔细辨认,科学界确认这就是狄拉克预言的正电子,从而印证了狄拉克预言的正确性。到了上世纪50年代,反质子和反中子的发现,大量其它反粒子的发现,让人类开始明确地意识到,任何基本粒子都有反粒子。
到目前为止,科学家们已经发现了300多种基本粒子,这些基本粒子都是正反成对存在或湮灭的。这促使人们猜测宇宙中正物质和反物质的存在方式也应该是完全对称的。
(事实上,在1933年底诺贝尔物理奖颁奖典礼上,狄拉克已经预言,宇宙中很可能半数星球由正物质组成,另外半数星球由反物质组成。我们的太阳系与地球由正物质构成纯属偶然。)
现在大家已经理解:当初人们对反物质感到陌生,是因为人们对于高能现象缺乏认识,因为只有能量足够高,反物质才能被产生出来。今天,随着科学技术的发展,物理学家对于反物质已经习以为常。各种研究反质子和质子对撞,正负电子对撞的实验设备已经成了物理学家们的标配。
楼主 量子心学  发布于 2020-01-26 15:05:11 +0800 CST  
所有科学实验都表明,物质产生于能量,粒子与反粒子必定是一对一成对产生,并一对一成对湮灭的,犹如一枚硬币的两面。(物质消失时会释放巨大的能量,遵循爱因斯坦的质能方程式:能量等于质量乘以光速的平方。)此即所谓物质的“对产生”。

科学家们设想,宇宙创造之初,巨大的能量以“对产生”的方式造就了等量的物质与反物质,但时至今日,构成我们周围世界的物质却都是正物质,数量极多的反物质去了哪里?-------这就是令物理学家们百思不解的反物质消失之谜,也是物理学界所面临的一个重大挑战。

楼主 量子心学  发布于 2020-01-26 17:32:38 +0800 CST  

物质与反物质,一旦接触便会相互湮灭抵消,发生爆炸并化成能量,所以我们的正物质宇宙按理来说压根就没有出现的可能,但它为什么竟然会出现呢?

如果在宇宙的某个地方,存在着一个反物质世界,那么,它必须与物质完全隔绝,可阴与阳,男与女,物质与反物质怎样才能不会合,不碰到一起去呢?
楼主 量子心学  发布于 2020-01-27 14:51:23 +0800 CST  

史蒂芬.霍金指出:“质子或更简单地说夸克的产生导致了我们的存在。它们是从宇宙开初的可以想像的最自然的方式——夸克并不比反夸克更多的状态下产生的。地球上的物质主要是由质子和中子,从而由夸克所构成。除了由少数物理学家在大型粒子加速器中产生的之外,不存在由反夸克构成的反质子和反中子。从宇宙线中得到的证据表明,我们星系中的所有物质也是这样:除了少量当粒子和反粒子对进行高能碰撞时产生出来的以外,没有发现反质子和反中子。”

“如果在我们星系中有很大区域的反物质,则可以预料,在正反物质的边界会观测到大量的辐射,该处许多粒子和它们的反粒子相碰撞、互相湮灭并释放出高能辐射。”由于这种现象没有发现,“因此,我们相信,所有的星系是由夸克而不是反夸克构成;看来,一些星系为物质而另一些星系为反物质也是不太可能的。”
楼主 量子心学  发布于 2020-01-28 21:54:27 +0800 CST  
由于在宇宙学尺度上,人类始终没有发现原初反物质存在的迹象,因此可以肯定我们目前的可观测宇宙是由物质而不是由反物质组成的,那么,反物质宇宙存在于什么地方呢?到底是什么原因造成了今天宇宙中正物质和反物质的高度不对称?

一种看法认为这是宇宙的初始条件造成的,宇宙诞生之初,只是凑巧产生了物质而没有反物质。美国宇宙学家施拉姆(Schramm)说:“大多数理论家的直觉是不存在反物质。这意味着如果你找到它,那是一个伟大的发现,证明这些理论家都是错误的。但是最大的可能是,这意味着你找不到它。”-------这种说法藐视科学实验成果,违反阴阳对称的规律,实在是很难让人信服。

更加流行的一种解释则认为,宇宙产生之初,宇宙中的确存在着等量的物质和反物质,只是由于某种机制,某种不对称,在宇宙演化的过程中,物质和反物质绝大部分已经湮灭,只有大约十亿分之二的多出来的物质被保留了下来,构成了今天的宇宙。目前,地球上的物理学家们正在锁定某些粒子,反复进行实验,以求破解谜团。

科学家们已经发展了一些似是而非的理论,似乎可以解释宇宙的存在。譬如说,某些人认为,或许发生过CP对称(CP对称是指改变某种粒子的电性,粒子的行为与其反粒子完全一致。如果反粒子的行为与粒子的镜像略有不同,就意味着CP对称被破坏了。因为反物质就是正常物质的镜像。)破坏,使反粒子转化成了粒子。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-05 10:42:06 +0800 CST  
日本的物理学家小林诚与益川敏英因为成功证实了K介子与B介子的CP破坏现象,曾经荣获2008年诺贝尔物理学奖。但小林-益川理论中的CP破坏极小,根本不足以导致早期宇宙中的物质增多十亿分之一二。

另外两位日本科学家福来正孝与柳田勉则认为,是某种未知的非常重的中微子发生衰变,转化成其他粒子,造成CP对称被破坏,导致了物质剩余。这种理论被叫做轻子生成理论。(即夸克可能来源于中微子。宇宙物质诞生于轻子。)

霍金则把希望寄托于尚未出现的大一统理论,他认为,尽管刚开始时粒子与反粒子数量相等,但大统一理论允许高能下发生重子数守恒的破坏以及正反粒子的相互作用性质可能具有的微妙差别导致了物质的出现。(其实超高能下的粒子物理规律人类至今还没有掌握,因此实际上自然界是否确实具备这两个要素,人类还不能回答。)

------与此类似的理论还有一些,基本上都是臆测,无法得到实验验证。所以我们就不一一举例了。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-05 10:43:49 +0800 CST  
说老实话,仅仅依靠人类,宇宙中反物质消失之谜的揭破恐怕至少还需要几百年甚至几千年的时间,那时人类制造的望远镜或许可以探测到宇宙的边缘,看见反物质宇宙在“道炁”的海洋上如莲花般漂浮、绽放、熠熠放光;而仅仅依靠人类,“我们是谁?我们从哪里来?我们到哪里去?”这些全体人类孜孜以求, 寤寐思服、魂牵梦萦的根本性重大哲学问题将永远得不到最权威的解答。

(真空不空,道炁充盈,梵光四射,乃是东方古代修炼界的共识。到了近现代,狄拉克从量子场论出发,把真空比喻为起伏不定的能量之海。人们对卡西米尔力的精确测量,已经证实了他的推论。且早在1891年,天才的尼古拉·特斯拉就在演讲中提出:几个世纪之后,很可能人类会从宇宙中的任意一点提取能量以驱动我们的机械。在天书中,那一未来时段被称为“超能时代”。)

幸而上天哀矜愚氓,已经把与此相关的经典降下,使人类可以窥视真理,脱离蒙昧,远超古贤之上,生值此世,幸何如之也!
楼主 量子心学  发布于 2020-02-05 10:45:19 +0800 CST  
上天在二十世纪与二十一世纪之间通过道家真人降示的经典主要有《天佛圣经》、《月牙全书》、《大道金光》等数部,卷帙浩繁。这些伟大经典的颁降已为我们下一步统一人类意识形态,统一地球上所有宗教与哲学的工作奠定了极其坚实的基础。

近代科学建基于无神谬论之上,不承认在宇宙中有高于人类的高级生命与超级生命的存在。(这是用五眼六通可以证实的)通过对红移现象的观测、解读,物理学家们在二十世纪提出了宇宙大爆炸假说,认为宇宙起源于137亿年一个致密奇点的爆炸与膨胀。而所有西方主要宗教(伊斯兰教和印度教的主张也与之大同小异)则一直坚持认为宇宙是由上帝在过去的某一特定时刻所创造------《天佛圣经》中的理论与此相似,但较之前说更加明确、清晰、透辟,可以与现代科学实现无缝对接。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-17 19:56:54 +0800 CST  
《天佛圣经》明确告诉人类:宇宙出自上帝。大道永恒,上帝永恒。(《约翰福音》曾经准确描述过二者的关系:“太初有道,道与上帝同在,道就是上帝。”《庄子》曰:"大道,在太极之上而不为高;在六极之下而不为深;先天地而不为久;长于上古而不为老"。)永恒的至尊上帝早在无量劫之前,已经创造灵魂,创造生命,创造神、人,为了给众多生命换一个居所,若干亿年前,上帝创造了我们的宇宙。奇怪的是,祂不是一次创造一个单一的宇宙,而是一次即创造了四大宇宙。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-17 19:58:08 +0800 CST  

宇宙必须以成双成对的形式出现,其奥秘显然应该从基本粒子的“对产生”诞生方式去寻找。而宇宙一分为四,是因为宇宙不光有正负,有阴阳,等而下之还可以细分为老阳、少阳,老阴、少阴四种。(这是我们的广灵世界主,一王爷的解释。《易传》说:"易有太极,是生两仪。两仪生四象”。。。。。。还是很有道理的)也就是说,在四大宇宙中,尽管一与三为阳,二与四为阴,但两阳宇宙之间,两阴宇宙之间,还是有某些细微差异的,不能完全的等量齐观。

肇造之始,至尊上帝把巨大的能量集中到了一个点上(此即可以视作无极生太极)。在这个太极点上,能量转化成了物质,无数粒子成对产生,倏忽涌现,阴阳物质、正反物质是一样的多。按照地球物理学家们的推论,彼时正反物质相互吸引,如渴马饮泉,显然应该立刻湮灭,化成一团光和一声巨响,我们的宇宙根本就不应该出现。但幸运的是,至尊上帝用神力强行将正反物质分开,且一分为四,于是造成了人类料想不到的一大奇迹居然出现------宇宙诞生了。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-17 19:58:14 +0800 CST  
宇宙不是肇始于自动化的大爆炸,而是发生于神的有意识创造,上帝的概念应该重新进入物理学-------这一结论,在无神论传播、泛滥、统治着世界的今天,无疑会被人类中的无数所谓正常人看作是疯子的异端邪说。(就像当初狄拉克把反物质的概念引入物理学,曾经被科学界大肆攻讦,讥讽为疯子一样)对此,我们已经有足够的心理准备。

上帝的伟大创造与物质宇宙自动化的膨胀、收缩、爆炸,再膨胀、再收缩、再爆炸这种恶性循环在表观上究竟有几分相似,值得人类深究并仔细分辨。

《天佛圣经》指出,我们的总宇宙由四个岛宇宙组成,四个岛宇宙之间有若干条管道彼此相连。(这些管道由不带电的中性物质制成。制造者是几位左龙)据此,我们几乎可以断言,今天流行的宇宙膨胀论恐怕多半是错误的------如果四个邻近宇宙每一个都在加速膨胀,它们很快就会撞到一起化为乌有,这显然不符合上帝创造宇宙的真实意图。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-19 16:54:49 +0800 CST  
时间与空间

新的宇宙已经诞生了多久?《天佛圣经》中没有说,只是给出过宇宙的标准年,(是用光的运动衡量的)我们现在还无法将它与人类的地球公转年进行准确换算。但天经还曾屡次提及,上帝创造四大宇宙不久,就把旧宇宙中的各种生命(超级、高级、中级、低级生命。外星人与地球人都属于中级生命)整体转移到了这里,且将一二三四宇宙次第开发,不过第四宇宙至今人神稀少,相当荒凉,且第四宇宙与其他宇宙的通道迄今也没有全部建成-------依此推测,我们的新宇宙应该还相当年轻。

人类目前的估计也未必靠谱,(科学家告诉我们宇宙的年龄大约为138.2亿年)因为他们的宇宙学模型乃是根据很可能是子虚乌有的大爆炸一事所建立,就像现在的生物谱系、人类起源学说乃是根据达尔文的所谓进化论所建立一样,前提既错,误差自然是在所难免。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-21 05:45:01 +0800 CST  
我们的第三宇宙有多大?宇宙中正反物质的边界在哪里?

多种天经中曾言及第三宇宙广阔无垠,但具体的道里数字,距离多少好像并没有提到过。(天经卷帙浩繁,很难记忆,以后我们会一一搜检)

现代科学对这一问题的看法是,在半径大约一百几十亿光年的可观测宇宙空间中,基本上应该不存在反物质。因为在物质与反物质相接触的区域,质子和反质子的湮灭反应必定发生,从而产生若干带电及中性的π介子,这些π介子最终会衰变成γ光子,电子,正电子,中微子与反中微子,其中γ光子的谱线很特别,其能量应该在150MeV附近取最大值,可是世界各国的天文观测并没有发现这种特殊的γ光子能谱。

楼主 量子心学  发布于 2020-02-21 11:40:05 +0800 CST  
更远处呢?对不起!可观测宇宙之外到底有什么,现代人类迄今还一无所知。

如果某一天,人类的视野突破了第三宇宙,看到了传说中的另外三个岛宇宙,我们应该怎样分辨远处的物质聚落是由物质还是由反物质构成的呢?

仅仅观测电磁波,观测无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线没有用。虽然按理来说正物质天体应该辐射光子,反物质天体应当辐射反光子,但光子是纯中性的,光子与反光子是同一种粒子。因此通过接收可见光、射电、X射线或γ射线等等,在原则上我们是无法区分被测物的正与反的。

幸好,恒星或星系除了辐射光子之外,还辐射中微子。中微子只有左旋,反中微子只有右旋,通过接收中微子,我们在理论上可以区分物质世界或者反物质世界--------当然由于中微子个头小,不带电,号称宇宙间的“隐身人”,与其他物质的相互作用十分微弱,想要造一个能接收它们的仪器非常困难,也是一桩比较棘手的问题。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-21 11:41:17 +0800 CST  
在《天佛圣经》的描述中,第三宇宙的边缘有许多天窗,(所谓天窗也许就是没有被屏蔽的地方)透过这些天窗,未来科技已经高度发达的地球人类应该可以看见远处的三个宇宙岛,一正二反,浮现夜空,流光溢彩、仿佛天灯。进入超能时代(也就是飞碟时代),人类或许还可以乘坐飞碟,径直去访问由正物质组成的第一宇宙。但是对于第二与第四两个反宇宙,人类会心中怵惕、望而生畏。虽然天经说过,超级生命可以改变物质电性,几十亿年以后,还会把地球提升至第二宇宙并入另一个太阳系。但是这种超高科技,估计人类永远都无法掌握。所以对于反宇宙,人类恐怕将只能是望而兴叹,无所措手足了。反物质世界的美女肯定与地球美女一样美,身姿妙曼,笑靥如花,但是你绝对不敢想入非非,跑过去和人家拥抱接吻。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-22 17:40:48 +0800 CST  
反宇宙,反星系,反行星,反人类看上去与我们完全是一模一样的。构成反物质的基本粒子与地球一样,应该也有12种,它们应当分别是:

反上夸克,反下夸克,反粲夸克,反奇异夸克,反顶夸克,反底夸克。(这是六种反夸克)

正电子,反电子中微子,反μ子,反μ中微子,反τ子,反τ中微子。(这是六种反轻子)

此外是胶子,光子,引力子,希格斯粒子和Z玻色子,这些东西没有正粒子与反粒子的区别,但W+玻色子的反粒子是W-玻色子,W-玻色子的反粒子是W+玻色子。

现在,组成物质的12种基本粒子的全部反粒子都已被科学家在加速器中制造出来了,绝非臆想之物。

十分流行但未曾证实的弦理论认为,基本粒子是极其微小,极具韧性的线状弦。世界起初是11维的,后来其中的三维空间和一维时间开始无限延伸,形成了我们的可感知宇宙,而另外六维则至今仍然蜷缩在普朗克尺度(即10^-33厘米)下,极其微小的卡拉比-丘成桐空间里。空间的最小尺度为10^-33厘米,时间的最小值是10^-43秒,普朗克尺度下的空间即使仍能分割,那也是我们现在所不能了解的。

这种理论预言宏观的宇宙空间是由一份份最小的空间包组合而成的,这与道家高人用天眼看见的“道体”-----即极其细腻致密,排列极其规则,充满灵性,无所不在的所谓“宇宙均匀体”已经相当接近。爱因斯坦说空间可以弯曲,显而易见说的就是这种均匀体的奇妙性质。

当然,就事实来讲,物质与反物质基本上还是人类自己的说法。反物质宇宙中的人类同样可以把我们的第三宇宙说成是由反物质构成的。那里的人类,也是祖龙所造,与地球人大同小异。那里的人类,和我们一样,或许今天也正在开会探讨他们感到不可思议的“反物质消失之谜”。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-22 17:41:16 +0800 CST  
现代人类正在积极寻找反物质。

1998年夏,美国宇航局把阿尔法磁谱仪送上太空。它的主要目标之一是寻找宇宙射线中的反原子核。(中国也参与了这项研究)

一旦阿尔法磁谱仪的观测证实了宇宙远处深空有巨大的反物质区域存在,就会对物理学提出严峻挑战。因为宇宙诞生之初,正反粒子必定会一起产生,并混合在一起,按着现有的物理理论,没有一种已知的作用力能够使它们发生大范围的分离。“因此,如果观测证实远处确有已被分离出去的大量反物质,物理学将需要突破性的变化。”(甚至承认神可能存在)
楼主 量子心学  发布于 2020-02-23 08:57:12 +0800 CST  
为了解开反物质消失这个世纪之谜,本世纪初,中国和意大利在西藏海拔4300米的羊八井地区,建成了世界上第一个1万平方米“地毯”式粒子探测阵列实验站,用以接收来自宇宙的高能射线和反物质粒子。动工于2009年的中德亚毫米波望远镜项目也已在此运行。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-23 20:07:06 +0800 CST  
2010年11月17日,欧洲核子研究中心的科学家们宣布,他们利用在日内瓦的世界上能量最高的大型强子对撞机,在科学史上首次成功"抓住"了微量反物质,引起了科学界的极大轰动。

实际上,欧洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氢原子,但那时它只能存在几微秒,就会与周围的正氢原子相碰——湮灭。这一次,科学家们利用强磁场使几十个反氢原子成功存在了约0.17秒。-------0.17秒这个时间听起来似乎很短,但对科学家们来说已是十分难得,令他们可以对反氢原子进行较为深入的观测和分析。因此,这一成果被看作是物理学领域的一大突破,乃是理所当然的。
楼主 量子心学  发布于 2020-02-25 09:33:54 +0800 CST  
更加令人欣喜的是,仅仅几个月后,2011年6月5日,欧洲核子研究中心的科研人员就把这个时间迅速提高到了一千秒,也就是说超过了16分钟。

科学家们报告说,他们先后用磁场陷阱抓住了112个反氢原子,时间从1/5秒到一千秒不等。分析显示,这次抓住的反氢原子大多数处于能量最低、最稳定的基态-------这是人类迄今首次制造出的基态反物质原子,可以满足大多数实验的需要。

2011年5月初,中国科学技术大学与美国科学家合作,制造出了迄今最重的反物质粒子--反氦4。这一发现是继发现反物质超氚核后的又一具有重要里程碑意义的突破性进展。

2016年3月,中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室,利用超强超短激光,成功产生反物质--超快正电子源,这一发现将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断等领域具有重大应用。

类似的研究还有很多(以后更会层出不穷),我们就不一一列举了。

依照天经所说,我们的恒文宇宙只有少量的反物质,而真正巨量的反物质则聚集在第二与第四两大宇宙岛,现在的问题是人类何时才能发现它们?
楼主 量子心学  发布于 2020-02-26 17:03:05 +0800 CST  

楼主:量子心学

字数:6213

发表时间:2020-01-26 23:05:11 +0800 CST

更新时间:2020-03-01 14:32:02 +0800 CST

评论数:38条评论

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