【菜科解读】

对称性被打破，暗物质或许是戈德斯通玻色子？宇宙大爆炸后突发神秘事件

新研究表明，早期宇宙中的神秘一击可能导致了暗物质的产生。

（图源：马克·加里克/盖蒂图片社-科学图片库 ）

关于宇宙有许多挥之不去的谜题，其中一个就是万物为何存在。

这是因为在现今的宇宙中，物质和其反物质对应物在形成时应该数量相等，然后这两种带相反电荷的物质在接触时会互相湮灭。

因此，宇宙中的所有物质都应该一形成就立刻消失，即物质与反物质对应物接触时，就立刻自我抵消。

但现实是湮灭并没有发生。

有新的研究提出假设：在宇宙的早期阶段，曾经有一次神秘事件使物质的数量多于反物质，最终带来了今天的不平衡局面。

这种不平衡也可能导致了暗物质的产生。

暗物质能够吸引一切东西，并不跟光发生反应。

是意外还是宇宙计划好的？

虽然我们不清楚暗物质到底是什么，但可以肯定它是存在的。

宇宙中80%的物质都是暗物质，其数量比例远超过我们所能看见的恒星、星系、尘埃和气体。

虽然暗物质在宇宙中是重量级的存在，但奇怪的是，它并不占主导地位。

在物理学中，两种力相互作用时，更强的一方最终都会占主导。

除非这个过程中还有其他物理学起作用，否则两个相互作用的力很少达到平衡的状态。

举个例子，如果一颗巨星内部有引力和电磁力在相互作用，最终都会是引力胜出并使得恒星坍塌。

因此，暗物质占宇宙质量的80%而非99.99999%、普通物质占20%而非零这件事着实让科学家们感到奇怪。

如果平分彩票奖金用80/20这个比例，显然不是对半的，但对天文学家而言，这个比例在我们的宇宙中却代表着两者数量相等。

图解：宇宙中暗物质与可见物质的比例图 图源：NASA（美国航空航天局）

而让问题更棘手的是，据我们所知，普通物质的产生和暗物质的产生两者毫无关联。

我们还无法得知暗物质在早期宇宙是如何出现的，但不管真相如何，它肯定都不属于我们已知的物理学范畴。

至于普通物质，则是另外的一堆粒子。

物理学家们猜想，在最早期的宇宙（诞生第一秒时），普通物质和反物质（跟普通物质一样但带有相反电荷）处于完美平衡的状态。

虽然这个平衡后来被打破了，但它在最初确实是存在的，因为在粒子对撞机中我们看到了这种对称性，它可以复制早期宇宙的极端条件：如果存在一个能产生常规物质的高能量反应，那同样地它也能产生反物质。

然而在稍后的某个时刻（无法确定具体时间，但很可能是在宇宙诞生不到一分钟的时候），物质和反物质的平衡发生了变化，普通物质得以遍布宇宙，把反物质打压得销声匿迹。

因此，其一是发生了一件打破对称性的事件，导致普通物质打赢了反物质。

其二，则是发生了另一件极其神秘的事件，导致暗物质成为宇宙中体量大却又不占主导的存在。

新研究提出，也许这两个事件是有关联的，暗物质的诞生与普通物质战胜反物质有关。

图解：物质和反物质互相湮灭情景设想图 图源：NASA/CXC/M.Weiss（美国航空航天局/钱德拉X射线中心/M.韦斯）

寻找戈德斯通玻色子

上述这项研究在2020年12月29日被在线发布于预印本文献库arXiv，发布时尚未进行同行评审。

研究人员是依据重子数对称性得出结论的。

重子是由夸克（如质子和中子）组成的粒子。

重子对称性指在一个相互作用中，进入和退出的重子数必须相等（重子可以切换成不同的粒子，但必须保持总数一致）。

反夸克的相互作用中，也具有同样地对称性。

在现今的宇宙，这种对称性适用于我们的所有实验，但在早期的宇宙中，它却被打破了。

这也是现在宇宙中物质多于反物质的原因。

在物理学中，每当一个连续对称性被自发破缺，一种名为戈德斯通玻色子的新粒子就会出现并强化打破。

比如，在现代宇宙中，π介子就是核力对称性被打破后出现的戈德斯通玻色子。

研究提出，暗物质可能就是一种戈德斯通玻色子，与早期宇宙的重子数对称性被打破有着千丝万缕的联系。

谜团重重待深究

提出这一想法的研究人员称其为一‘击’事件。

在目前的实验中，重子数对称性从未被打破过，但早期宇宙中肯定发生某些激烈的事件。

这个事件虽然短暂却十分剧烈，消灭了几乎全部反物质。

不管导致事件发生的外力是什么，重子数的平衡终究被打破，一并带来了新的戈德斯通玻色子。

由此，研究人员猜想，在那次奇异的事件中，暗物质粒子充满了宇宙。

但随着打破对称性的条件退去，宇宙又回归了常态。

然而为时已晚，在恢复对称性的宇宙中，暗物质和普通物质都依然存在、相安无事。

也就是说，宇宙在度过了剧烈变化的第一分钟后，才刚恢复正常，暗物质就被降级到看不见的地方，再也没能跟普通物质相互作用。

图解：哈勃太空望远镜拍摄的星系团MACS J1206NASA。

在暗物质的引力下光线发生了扭曲，后方遥远星系的外形也因此产生扭曲变形。

（美国航空航天局）

研究称，普通物质和暗物质的数量大致相等是因为它们两者间有关联。

新模型虽然并未预测暗物质和普通物质的精准比例是80/20，但它表明两者数量相等的原因是它们都源自于那个神秘的事件。

这是一个非常有趣的猜测，但仍然没有解决对称性是如何被打破的谜题。

科学家们还需要继续深入研究。

全球神秘事件大盘点 超级惊悚！

这个小岛只有几公里长和宽，当地人都不住在这个岛上，因为他们认为这个地方受到了诅咒，来到这里的人都会神秘消失，有去无回。

　　英国探险家维维安·福斯1935年曾带领一个探险队到这里进行勘探，他的两名同事马丁·谢弗里斯和比尔·戴森曾首先前往这个神秘小岛。

5天后，两名科学家没有返回驻地。

福斯派出救援队到那个小岛，但是他们没有发现任何马丁和比尔来过或者活动的踪迹，岛上只有荒废的土著人村落。

　　这个小岛看起来已被完全抛弃。

当地居民告诉福斯，很多年前这个小岛曾住过人类。

有一段时间岛上居民突然不再出现。

岛外几名男子前往探察，被眼前情景惊得目瞪口呆：村庄已荒废，屋里东西原样未动，烤鱼依然在已熄灭的火上。

岛上居民哪里去了？此后这个岛上再没人生活。

　　澳洲圣母像显神迹流泪 一尊在泰国购买的圣母像竟流眼泪，数以百计的信众涌往拜圣像。

虔诚天主教徒帕蒂鲍威尔8年前以150澳元在曼谷一家宗教商店购买了这尊圣母马利亚像，最近她发现神像的眼睛流出散发玫瑰香味的油类物质。

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在民间传说中，1998年长江流域曾流传着“走蛟”的神秘事件

在这场自然灾害中，人们除了面对肆虐的洪水，还耳闻了一个令人毛骨悚然的传说——“走蛟”。

据民间口耳相传，在洪水泛滥的夜晚，有人目睹了巨型生物在江水中翻腾，形态似龙非龙，似蛇非蛇，这便是传说中的“走蛟”。

这一说法迅速在民间蔓延，为洪水增添了几分神秘与恐怖的氛围。

历史回响：古籍中的“蛟”记载“走蛟”传说并非1998年独有，其根源可追溯至中国古代文献。

在《山海经》《搜神记》等古籍中，均有关于“蛟”的记载。

这些文献描述“蛟”为水生神兽，形态各异，有的如龙般拥有鳞片与角，有的则如巨蛇般蜿蜒。

古籍中的“蛟”常被赋予神秘力量，能够兴风作浪，引发洪水。

这些记载为“走蛟”传说提供了文化土壤，使得人们在面对自然灾害时，更容易将未知现象与神秘生物联系起来。

文献考证：近代“蛟”目击事件除了古籍记载，近代以来也有不少关于“蛟”或类似生物的目击事件被记录在文献中。

例如，民国时期的地方志中，就曾记载过某地江中出现巨型生物，引发村民恐慌的事件。

这些记载虽细节各异，但均描述了生物体型庞大、形态奇异的特点，与“走蛟”传说中的形象不谋而合。

此外，一些探险家、生物学家的笔记中也曾提及在长江流域发现未知水生生物的踪迹，虽未确认为“蛟”，但为“走蛟”传说增添了几分可信度。

1998年“走蛟”传说：细节与传播回到1998年，洪水肆虐的背景下，“走蛟”传说迅速在民间传播开来。

据目击者描述，这一生物体型巨大，长度可达数丈，鳞片闪烁，眼神如炬，在水中游动时掀起滔天巨浪。

更有甚者，称其能够操控洪水，引发更严重的灾害。

这些描述不仅让“走蛟”的形象更加生动，也进一步加剧了人们对它的恐惧与好奇。

随着传说的传播，各地纷纷出现“走蛟”目击事件，甚至有人声称拍摄到了“走蛟”的照片或视频，虽真实性存疑，但足以见其影响之广。

科学审视：生物分类与实证研究面对“走蛟”传说，科学界保持了谨慎与理性的态度。

科学家们指出，虽然长江流域生物多样，但至今尚未发现任何能够支持“走蛟”存在的确凿证据。

从生物分类学角度来看，“走蛟”所描述的特征与已知任何水生生物均不相符。

此外，科学家们还通过实地考察、水下探测等技术手段，对长江流域进行了全面调查，但至今仍未发现任何与“走蛟”相符的生物种类。

因此，科学界普遍认为，“走蛟”传说很可能是人们对未知生物的误解、夸大或虚构。

社会心理：传说背后的文化需求“走蛟”传说的出现与传播，不仅反映了人类对未知世界的好奇与探索欲，也揭示了社会心理层面的需求。

在面对自然灾害时，人们往往感到无力与恐惧，试图通过传说来解释无法掌控的现象，从而寻求心理上的安慰与寄托。

此外，传说作为文化传承的一种方式，也承载着人们对自然、对生命的敬畏与想象。

因此，“走蛟”传说在民间广泛传播，不仅是因为其神秘性，更是因为它满足了人们某种深层次的文化需求。