新的研究表明，早期宇宙中的一次神秘的“踢”可能導致了暗物質的產生。

宇宙中揮之不去的謎團之一是為什麼會有任何東西存在。

這是因為，在今天的宇宙中，物質和反物質的對應物應該形成等量的物質，然後這兩種相反帶電的物質會在接觸時相互湮滅。

因此，宇宙中的所有物質在形成時就應該消失了，抵消了與反物質對應物的接觸。

但這並沒有發生。

現在，新的研究假設，在宇宙早期，有一種神秘的“踢”，它產生了比反物質更多的物質，導致了今天的不平衡。

而這種不平衡也可能導致了暗物質的產生，這種神秘的物質會吸引其他一切東西，但不會與光相互作用。

是巧合還是陰謀？

我們不知道暗物質是什麼，但它肯定存在。

它約佔宇宙中所有物質的80%，遠遠超過我們所能看到的恆星、星系、塵埃和氣體。

雖然暗物質在我們的宇宙中肯定是重量級的，但奇怪的是，它並不是那麼重要的因素。典型的情況是，在物理學中，當一個過程主導一種相互作用時，它真的會佔據主導地位。

除非有其他物理因素髮揮作用，否則很少有兩種相互競爭的力量能達到平衡。

例如，當引力和電磁力在一顆巨星內部相互競爭時，最終重力總是佔上風，恆星崩塌。

因此，暗物質是宇宙質量的80%，而不是99.99999%，而普通物質是20%，而不是零，這一事實讓物理學家感到奇怪。

使問題更加複雜的是，據我們所知，規則物質和暗物質的產生完全沒有任何關係。

我們不知道暗物質是如何起源於早期宇宙的，但無論它是什麼，它目前都超出了已知物理的範圍。

普通物質呢？

這完全是另一回事。

在極早期的宇宙中(當時它只有2歲)，物理學家懷疑普通物質與反物質(與普通物質相同，但電荷相反)處於完美平衡狀態。

我們懷疑這一點甚至是分裂的，因為我們今天在我們的粒子對撞機上看到了這種對稱性，它可以複製早期宇宙的極端條件：如果你有一個產生規則物質的高能反應，那麼它產生反物質的機會是相等的。

但在某個時候(我們不確定確切的時間，但很可能發生在宇宙年齡不到一分鐘的時候)，物質和反物質之間的平衡發生了變化，普通物質充斥著宇宙，使反物質變得模糊不清。

因此，一方面，我們有一個巨大的對稱性破缺事件，它導致了常規物質戰勝反物質。

另一方面，我們有一個完全神秘的事件，它導致暗物質成為宇宙中占主導地位的物質，但不是超級占主導地位的物質形式。這項新的研究提出，也許這兩個過程是相關的，暗物質的誕生與物質戰勝反物質有關。

金礦開採。

在2020年12月29日線上發表的這項研究中，研究人員依靠一種名為重子數對稱性的東西提出了這一觀點，該研究發表在印刷前資料庫arxiv中，尚未經過同行審查。

重子是所有由夸克(如質子和中子)組成的粒子。

對稱性簡單地說，進入相互作用的重子數必須等於離開相互作用的重子數。

(他們可以更改身份，但總數必須相同。)

同樣的對稱性也適用於涉及反夸克的反應。

這種對稱性在我們今天所有的宇宙實驗中都占主導地位，但它在早期宇宙中肯定被破壞了--這就是為什麼我們最終得到了更多的物質而不是反物質。

在物理學中，每當自然界的對稱性被打破時，一種被稱為“戈德斯通玻色子”的新粒子就會冒出來強制打破對稱性。

也許暗物質是一種戈德斯通研究表明，暗物質可能是一種戈德斯通玻色子，與早期宇宙中重子數對稱性的破壞有關。

踢罐子。

這一想法背後的研究人員稱其為“踢”。

重子數對稱性在我們的實驗中從未被打破，但在早期宇宙中一定發生了一些令人興奮的事情。

這是一個暴力但短暫的事件，幾乎扼殺了所有的反物質。

無論發生了什麼奇特的混合條件，重子數對稱性都被打破了，從而出現了一個新的戈德斯通玻色子。

因此，人們認為，在那次奇特的事件中，宇宙中充斥著暗物質粒子。

但隨後，任何導致對稱性破缺的條件都結束了，宇宙恢復了常態。

然而，到那時已經太晚了；暗物質--以及所有其他物質--仍然存在。

因此，在宇宙歷史的第一分鐘之後，一旦宇宙恢復了對稱性，暗物質就被降級到陰影中，再也不能與正常物質相互作用了。

研究稱，暗物質和規則物質的數量(非常大致)相同的原因是它們是相關的。

新模型並沒有準確預測暗物質和正常物質之間的80/20比例。

但它確實表明，暗物質和正常物質大致平衡的原因是因為它們起源於同一事件。

這是一個非常清晰和耐人尋味的想法，但它仍然不能確切地解釋早期對稱破缺是如何發生的。