浙江
存在本身，即為謎團。
存在本身，即為宇宙的終極謎團。
科學家發現，宇宙誕生之時，理論上應當產生過等量的物質和反物質。
所謂反物質是由反質子和反電子構成的物質的對立面。一旦物質和反物質相遇，二者就會相互湮滅，轉化為純粹的能量。所以奇怪的是，既然存在等量的反物質，這個物質的宇宙為何得以幸存？
一種合理的推測是，早期宇宙曾經發生過某種奇特的事件，消滅了所有反物質。而一直以來，科學家也都在為尋找那次事件遺留下來的蛛絲馬跡而努力。
近日，來自紐黑文大學的波蘭理論物理學家Nikodem Poplawski提出了一個新理論，認為消失的反物質可能是被原初黑洞吃掉了。
原初黑洞理論上曾在宇宙誕生之后不久大量形成，它們是早期宇宙極端高密度波動的產物。原初黑洞很小，但擁有極強的引力。它們有可能是星系中心超大質量黑洞，以及球狀星團中心中等質量黑洞的種子。
Poplawski認為，是物質與反物質粒子質量的不對稱性，以及由此產生的黑洞捕獲效率不對稱性，導致了可觀測宇宙物質與反物質的不對稱性。
Poplawski表示，反物質粒子的質量要比物質粒子大，因此在早期宇宙的粒子對產生過程中，反物質粒子的運動速度要比與之相對應的物質粒子慢。而黑洞引力在捕獲速度較低的粒子時，粒子的質量越大效率越高，所以與物質粒子相比，有更多與之相對應的反物質粒子被黑洞吃掉。
基于此原理，早期宇宙產生的大量反物質粒子落入了原初黑洞，剩下的與物質粒子發生湮滅，并使原本等量的反物質和物質粒子最終失衡，留下了一個物質的宇宙。
研究人員稱，該理論無需引入標準模型之外的新物理學。與此同時，還可以解釋宇宙學中的另一個謎。
韋布望遠鏡近年發現，在宇宙誕生5億年后，超大質量黑洞就已經出現。傳統理論認為，僅通過合并和吸積，需要至少10億年，黑洞的質量才能增加到太陽的數百萬至數十億倍，才能被稱為超大質量黑洞。因此在宇宙年齡不足10億年時就發現此類黑洞，確實讓人無法理解。
而根據Poplawski的理論，原初黑洞可以通過吞噬反物質，在增長過程中獲得先發制人的優勢。
首先反物質粒子本身就要比物質粒子重； 其次由于原初黑洞在捕獲反物質粒子方面更有效，吞噬的反物質數量也要比物質多，因此它們能夠在早期宇宙中快速增長成為超大質量黑洞。
但該理論要獲得廣泛認可，需要越過的第一個障礙是，雖然上世紀70年代霍金就已經提出了存在原初黑洞的假設，但時至今日，它們仍然未獲得任何觀測證據。或許它們根本不存在，或許是因為受到了探測技術的限制。也有可能它們存在過，但我們永遠也無法證實這一點。
反物質和物質粒子質量是否真的存在差異，也需要通過未來的實驗進行驗證。不過近期人們發現，介子與反介子的衰變方式存在不同，而這種不同可能與物質和反物質的質量不對稱性有關。
參考
Spinors with torsion and matter?antimatter asymmetry
https://arxiv.org/abs/2101.04212
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