我們如何确定宇宙中物質和反物質的數量不是相等的呢？

1.月球：尼爾•阿姆斯特朗沒有湮滅，由此可見月球是由物質組成的。

2.太陽：太陽宇宙線是物質，而不是反物質。

3.其他星球：幾乎每一個星球都有我們的探測器。它們沒有湮滅證明太陽系是由物質組成的。

4.銀河系：通過對整個銀河系宇宙線進行采樣，我們發現質子與反質子的比是10^4比1。

5.整個宇宙：這個層面比較難以驗證。如果存在反物質宇宙，那麼我們應該能看見湮滅産生的伽馬射線爆。既然這個現象沒有被觀測到，至少能證明臨近的處女星系主要成分是正物質。至于更大的尺度，我們就很難去論證了。

不過還存在一個問題，“湮滅災難”可能導緻整個物質—反物質對稱宇宙的毀滅。從因果關系上來說，一定有某種原因阻止了大量反物質與物質的分離，其速度之快足以防止它們在早期宇宙中互相湮滅。因此宇宙更可能是由物質組成的。

它是怎麼得到的呢？

如今，湮滅導緻的不對稱比早期宇宙嚴重很多。在最初一微妙的極高溫的宇宙中存在大量高溫的誇克—反誇克對。柯爾布和特納估計，在這個時期每30000001個誇克對應30000000個反誇克，于是便形成了一種極微小的不對稱。随之時間流逝，大多數反物質都與物質發生了湮滅，而最初極小數多出的正物質主宰了如今的宇宙。

幾種正物質主宰宇宙的可能原因：

1.宇宙就是以這種方式起源。但這種理論不僅缺乏證據，而且在目前流行的“宇宙膨脹”理論下行不通，而“宇宙膨脹”理論“稀釋”了宇宙原始的富集度。

2.重子産生過程發生在大一統（GUT）尺度（極早時期）。長期以來，這種理論都被視作唯一可行的理論，GUT下通常存在重子衰變的過程，比如質子的衰變（但尚未被觀測到）

3.重子的産生過程發生于弱電相變中。這也是希格斯首次捕捉到真空期望值（EVE）的地方，同時大量其他粒子也被捕獲到。

1967年薩哈羅夫列出了3種重子生成的必要條件

1.存在破壞重子數守恒的相互作用。假設重子守恒（B）在所有情況下保持不變，那麼現有的重子不對稱現象就能反應出原初的不對稱情況，這就回到了我們提到過的情況中。

2.存在破壞電荷共轭變換（C）不變性和電荷共轭－空間反演聯合變換（CP）不變性的相互作用。即便重子數守恒被破壞，如果物質和反物質完全對稱，則重子數守恒會在兩邊對等發生，僅僅剩下統計學意義上的多餘量，也許其質量隻相當于可觀測宇宙中的一顆恒星

3.偏離熱平衡。CPT定理保證了重子和反重子的均衡，化學反應會糾正如何細微的不平衡

結果表明，标準模型完全滿足3個條件。

1.盡管這個标準模型滿足重子數守恒（拉格朗日函數中不存在違背該守恒的項），量子效應允許宇宙在具有不同B值得真空之間形成隧道。在能量/溫度低于10TeV（sphaleron質量）時，這種隧穿現象受到了極大的抑制，也許在未來建成得超級對撞機中有可能得到實現（不過還存在争議），但隻要溫度溫度比這更高就下一定會發生。

2.電荷共轭變換不變性的破壞（正反粒子交換不對稱）很常見。電荷共轭—空間反演聯合變換的破壞（正反粒子交換、左和右交換聯合的不對稱），這一點已經在實驗室的K介子衰變中發現，雖然嚴格說來，标準模型可能沒有足夠的CP不對稱來引發已觀測到的重子不對稱性

3.熱平衡發生在早期宇宙冷卻時的一級相變中，比如弱電相變（大緻對應T=100GeV）。當“真空”（具有非零希格斯真空期望值）的bubbles滲透并增長時，重子便産生于bubble牆或其附近。

然而存在一個重要的理論問題，實際可能在标準模型中存在過多的重子不對稱，因此在弱電相變結束（并且前文提到的3種條件不再滿足）過後，任何先前産生的重子不對稱性都将被稀釋。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. ucr-瓶子

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