为什么反物质如此稀少?对称性告诉你答案

对称vs不对称反物质问题。

为什么反物质如此稀少？你有没有想过消失的反物质究竟是由于宇宙的不对称所引发，还是因为存在一个反物质宇宙也就是对称而导致的？这两种截然不同的观点到底谁对谁错？

早在1928年物理学家狄拉克就统一了狭义相对论与量子力学，并导出了描述电子的狄拉克方程，其中就预言了反物质的存在。直到1932年安德森终于在实验中发现了带正电的反电子，至此狄拉克方程几乎可以描述所有的量子现象。

但问题在于方程中的解显然是对称的，而事实上物质和反物质的差距非常大，大约每一万亿颗粒子中只能找到一个反粒子。为什么会这样？

时间来到1956年物理学家杨振宁和李政道提出了宇称不守恒，他们认为正反粒子可能遵循了不同的物理规则。例如左旋的钴60与右旋的钴60衰变方式不同，这意味着宇宙是不对称的。即使一开始物质和反物质均匀分布，但随着时间的流逝二者的平衡也会被打破。

还有一部分物理学家认为反物质应该存在于可观测宇宙之外，换句话说存在一个对称的反物质宇宙，例如宇宙大爆炸可能在两个方向发生，而我们生活在正宇宙，相反方向的就是反宇宙。