反宇宙可能真的存在?加速器裡出現的一幕,令科學家大吃一驚
反物質到底在哪裡?它們是不是構成了了另一個同樣複雜的宇宙?那反物質宇宙裡也會有一個和你一模一樣的自己嗎?
早在1920年代,理論物理學家們就曾預測過反物質的存在。而真正第一次發現反物質的人,則是利用世界上最早粒子加速器進行反物質研究的科學家。
牛津大學的理論物理學家法蘭克·克羅斯教授是一位一直致力於研究反物質本質的科學家。上世紀50年代,貝伐加速器建造成功,它是人類歷史上第一臺大型粒子加速器,儘管現在它已經被拆除,但在當時它絕對是全球物理學研究的中心。而科學家們第一次證實反物質的存在,就是透過貝伐加速器來實現的。而法蘭克·克羅斯教授主持了這次實驗。
一開始,科學家們精心策劃了這項實驗,將原子核內的質子隔離於高度真空的環境中,隨後引導這些質子穿越至一個宏大的電磁環狀結構(貝伐加速器)內部。在那裡,質子開始了它們在磁場軌道上的旋轉舞蹈,每完成一次迴旋,科研人員就會巧妙地增加電場的作用力,猶如給舞者注入新的動力,促使質子旋轉速度逐漸飆升,直至逼近光速的極限閾值。
兩個近乎光速反方向運動的質子如同兩位高速旋轉的勇士,在特定時刻正面交鋒。這一過程可比擬為兩輛疾馳的汽車在極短的時間尺度內迎頭相撞,碰撞產生的碎片以無法想象的速度四散飛濺。
科學家們利用精密的探測系統實時捕捉這些微觀碰撞事件,每一秒鐘就上演無數次這種高能對決。當質子以難以置信的能量撞擊並破裂時,一場微縮宇宙大爆炸隨之發生,釋放出巨大的能量漣漪。在這短暫得幾乎無法用常規時間單位衡量的爆炸瞬間(大約是十億分之一秒的剎那),一些神秘且轉瞬即逝的基本粒子如煙花般閃耀現世,然後迅速消失無蹤。這其中不乏反物質家族的成員,例如反中子和質子對應的反質子等稀有存在。這一對沖瞬間,所出現的反中子和反質子,令科學大吃一驚!
為什麼呢?因為這次實驗讓科學家們第一次看到了反物質,同時也證實了早前理論物理學家所預言的反物質是真實存在的。那麼,這又意味著什麼呢?這意味著,如果宇宙真的起源自一次大爆炸,那麼,它所產生的能量、速度和物質碰撞絕非粒子加速器所能比的,也就是說當時一定產生了和我們現在的宇宙完全相當的反物質宇宙,這是肯定的。
但問題是,既然一個和正物質宇宙相當的反物質宇宙在大爆炸中同時產生了,可它去了哪裡呢?為什麼我們現在找不到它呢?這至今還是科學界的一大謎團。
難道說宇宙大爆炸起初的那個奇點,向外是一個宇宙——正物質宇宙,向內又是一個宇宙——反物質宇宙?又或者它是和正物質宇宙相互有著量子糾纏關係的另一個平行宇宙?如果是這樣,我們又該如何去證明呢?
古代中國的太極圖或許早已從哲學上給了我們科學的啟示:即宇宙有兩個,一個是正物質宇宙,一個是反物質宇宙,二者又相互關聯和糾纏在一起。
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