粒子物理学的新发现可能有助于解释反物质的不存在

在粒子物理的标准模型中，物质和反物质几乎没有区别。然而，有大量证据表明，我们的哈勃体积只是由物质构成的——如果有反物质，它会与附近的物质湮灭，产生非常高强度的伽马辐射，这是观测不到的。因此，弄清楚我们如何最终获得丰富的物质是粒子物理中最大的开放问题之一。

由于标准模型中的这一缺陷和其他缺陷，物理学家正在考虑添加一些额外粒子的理论，以帮助解决这个问题。其中一个模型被称为双希格斯模型，尽管这个名字实际上增加了四个额外的粒子。这个模型可以与迄今为止所做的所有粒子物理观测相一致，包括来自CERN的大型强子对撞机的观测，但不清楚它是否也能解决物质-反物质不平衡的问题。赫尔辛基大学团队领导的研究小组从不同角度着手解决这一问题。他们的研究成果现已发表在《物理评论快报》上。

大爆炸后大约10皮秒——就在希格斯玻色子开启的时候——宇宙是一个由粒子组成的热等离子体。“尺寸缩减技术允许我们用更简单的量子理论取代描述这种热等离子体的理论，并使用一套所有粒子都必须遵循的规则，”该文章的通讯作者大卫魏尔博士解释道。“事实证明，当这些新规则被强加时，更重和更慢的粒子并不重要，所以我们最终会得到一个不那么复杂的理论。”

然后可以通过计算机模拟研究理论，可以清楚的了解发生了什么。特别是，当希格斯玻色子被打开时，它们可以告诉我们宇宙是如何剧烈地失去平衡的。这对于利用双希格斯双峰模型确定宇宙历史中是否存在物质-反物质不对称的空间非常重要。“我们的结果表明，反物质的缺乏确实可以解释，并且与现有的观察结果一致，”Weir博士评论道。重要的是，通过利用尺寸缩减，新方法完全独立于该模型中的任何先前的工作。如果希格斯玻色子以如此猛烈的方式被开启，就会留下回声。随着气泡在宇宙新阶段成核，就像云一样，像阴天一样向宇宙扩散，气泡之间的碰撞会产生大量的引力波。赫尔辛基大学等地的研究人员准备在欧洲的LISA项目等任务中寻找这些引力波。

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