为什么会有反物质?

时间:2021-09-07 08:38:18   作者:
量子场论暗示了一种对称性,任何已知的过程都不会违反这种对称性。叫做CPT对称(charge-parity-time)说,如果你把宇宙和其中的一切使电荷(C),反转的一切仿佛通过一面镜子(P),和反向时间(T)的方向,然后基本物理定律都继续工作。

我们所说的反粒子,是电荷和奇偶性(CP)颠倒的粒子,因此它们的行为与时间颠倒的正常粒子完全一样。只是在宇宙大爆炸之后,存在了我们现在所谓的“规则”粒子,所以我们用“反”来前缀短暂的CP反转版本。对我们来说,在这个宇宙中被认为是规则粒子的东西,同样可以被视为其他不太规则版本的反粒子。当一个粒子遇到她的反粒子,它们就湮灭了。

但是如果CP反转等于时间反转,那么时间到底是什么呢?

所有的物理定律在时间倒退时都是一样的,在时间前进时也是一样。我们的大脑似乎遵循一个特定的时间方向的唯一原因是,从统计学上讲,所有形式的能量都会变得越来越无序。

例如,当我们射击台球,并击中三角形内有序的台球群时,熵(无序的一种度量)最有可能增加。但如果所有的球以完全相反的方向和速度运动,在我们第一次射击后,它们会以低熵三角形的形状再次相遇。

为什么会有反物质

根据物理学,没有什么东西说相反的情况是不可能的,只是极不可能而已。想象一下,对于组成我们宇宙的粒子来说,这是多么不可思议的不可能!当我们看一段倒放的录像时,所有在我们看来奇怪的东西,都只是显示了不自然的熵减少的现象。所有奇怪的现象反过来都可以用它来解释。这一切。

球开始静止不动,然后突然撞得越来越高,这是因为地板上分子(热)的混乱运动突然在正确的时刻同步起来,朝着一个方向撞向球。卢克在浴缸里用温水,把一边换成热水,另一边换成冷水。摇动装有黑球和白球的盒子,结果黑球在左边,白球在右边。婴儿在解魔方。鸡蛋un-frying。等等,等等……

尽管所有这些非自然的熵减少现象在技术上物理上是可能发生的,就像现实生活中那样,它只是荒谬的不可能,类似于(尽管更有可能)台球聚集成一个有序的三角形的情况。但如果我们把这些奇怪的熵反转例子中的几个粒子放大,它现在看起来完全正常。几个粒子之间的每一次互动看起来都非常自然,无论是在时间上向前还是向后,就像两个台球之间的碰撞无论在时间上向后还是向前,看起来都非常正常。这都与系统有更多的可能性进入熵的增加,而不是熵的减少有关。

的唯一原因为什么会有那么多的可能性增加障碍,为什么我们总是看到熵增加,以及为什么我们体验这个方向的时候,因为在时间维度的一边在某种程度上这是极低熵状态,我们称之为宇宙大爆炸之后。如果大爆炸发生在时间维度的“另一边”,我们就会简单地感受到时间从低熵的方向流逝,但我们当前的粒子看起来就像它们的CP与反粒子相反。也许大爆炸之前的所有时间熵都在向另一个方向增加,这是我们所有缺失的反粒子的方向。

时间似乎有一个基本方向,这有点类似于空间似乎对我们也有一个方向,因为它靠近一个引力源。

为什么会有反物质

原因是容易得多的我们知道过去的细节,而不是未来的细节,因为它最终被更精确,更容易计算向低熵的方向,即使只处理提供的信息只是一个片段,比如表面反射光的一小部分。

另一方面,时间的熵方向越高,计算起来就越不精确,尤其是在只处理一小部分信息时。仅仅是一个小小的计算错误,这种差异就可能升级为其他没有被考虑在内的事情,甚至忽略了我们现实的量子力学概率本质。如果一个台球碰巧击中了桌子上其他有序的三角形台球,我们看到的是时间未来的完全不同的情况。但反过来计算就容易多了。

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我们只需要看看地上的一颗破蛋,就能立刻知道那是一颗未破的蛋。但当我们看到一个未破碎的鸡蛋时,我们不知道它是否会掉落、被吃掉,或者最终在某个地方腐烂:因为有太多的树枝,我们需要更详细的信息来计算。当然,我们的大脑会计算未来和过去,但其中一个方面比另一个要清晰得多,即使我们越走越远,也会失去很多历史的细节。只是我们很快就会失去未来的细节。
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