钱思进教授：宇宙大爆炸理论催生了人类对反物质的研究

　　当前对宇宙起源比较集中的解释是宇宙大爆炸理论。该理论认为，宇宙是在137亿年前由一团炽热的能量发生大爆炸而膨胀形成，大爆炸应该形成等量的物质与反物质。钱思进表示，日本和美国学者又提出了“对称破缺理论”并获得了2008年诺贝尔物理奖，该理论认为大爆炸后的正、反物质之间不是等量的，存在非常小(一百亿分之一)的差别，现实的宇宙就是由正、反物质湮灭之后剩余的那一百亿分之一的正物质构成的。

　　另外，美国天文学家哈勃于1929年提出了星系红移量与星系间距离成正比的“哈勃定律”，并推出星系互相远离的宇宙膨胀说。钱思进教授表示，该理论没有表述大爆炸前的宇宙形态和来源，仅指出目前各星系仍处在宇宙大爆炸后的向外扩散过程，但没有预见这一膨胀何时才停止。对此，葛博士认为，按照这一理论，在遥远的未来，膨胀导致宇宙越来越冷；但当膨胀停止后，按照物体相互吸引的原理，此时宇宙各星系之间又会开始收缩，直到相碰发生新的宇宙大爆炸；周而复始的类似循环不断诞生新宇宙。他提醒说，人类对此丝毫不用操心，因为这是非常遥远的事情。

　　欧洲核子中心的资料显示，在人类未知的96%的宇宙物质和能量的总量中，有73%是由一种新形式的能量——“暗能量”所组成，而剩下23%的部分则是“暗物质”；与正常物质不同，“暗物质”凭借普通技术手段无法观测。今年5月美籍华人科学家丁肇中借助美国“奋进”号航天飞机把太空粒子探测器——“阿尔法磁谱仪”运送到国际空间站，用以观测太空粒子，研究宇宙中的反物质和暗物质。

　　宇宙大爆炸理论催生了人类对反物质的研究，欧洲核子中心的科学发现和创造也进一步激发了人类对反物质的关注。反物质概念最早由英国物理学家保罗·狄拉克在上个世纪30年代提出，钱思进觉得他预言每一种粒子都应该有一个与之相对的反粒子，如反电子，其质量与电子完全相同，而携带的电荷正好相反；反质子、反中子也类似。科学界曾把诸如电子、质子、中子等通称为基本粒子；但20世纪60年代后，实验上已证实质子和中子已不是最小粒子。目前，基本粒子有12个，分为夸克和轻子2类,每一类分别拥有6种形式并有不同的具体名称。

　　基本粒子是构成世间万物的最小单元，如动植物都是由细胞构成，细胞由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和电子构成，原子核由质子和中子构成，质子和中子由夸克构成。因此，夸克和轻子(其中包括电子)是当今实验中能检测到的最小、不可再分的单元，故称它们为“基本粒子”。欧洲核子中心在反物质研究领域迈出重要一步，引起世界关注。钱思进说，这里的

　　科学家上个月成功地将反氢原子“抓住”长达1000秒的时间,打破了迄今为止反物质留存时间的最长纪录。如此长的时间足够科学家对之进行分析并进一步研究其相关属性，进而探索宇宙起源和检验宇宙大爆炸理论。

　　欧洲核子中心建造大型强子对撞机的项目曾一度引起周围居民的恐慌，关于“射线”的危害和“黑洞”、“反物质世界”的传说很多，比如，高能粒子对撞产生的“黑洞”会“吞噬”现实世界、大到犹如地球体积的“反物质”会与地球一同“湮灭”等等。钱教授解释说，这些担忧完全没有必要。大型强子对撞机达到的束流能量，是日常宇宙射线“轰击”到地球的一些粒子能量的千万分之一，地球经受了几十亿年的类似“考验”；而“微观黑洞”只是一个理论假说，钱思进还说，即使存在，它的特性也与星系间的大尺度“宏观黑洞”截然不同，“微观黑洞”的体积比质子还小，且寿命极短，转瞬即逝，不会给现实世界留下任何影响和痕迹。大型强子对撞机自2011年3月成功实现高能质子对撞且连续运行至今，没有出现任何值得担忧的危险迹象。

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编辑:韩涛