一个被遗忘的"幽灵粒子"或能解释宇宙为何存在

南安普顿大学的物理学家里沙夫·罗山（Rishav Roshan）与印度理工学院坎普尔分校的苏迪普塔·肖（Sudipta Show）在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表论文，提出一种特定类型的惰性中微子——一种几乎不与普通物质发生相互作用、仅感受到引力和极其微弱的希格斯吸引力的假想粒子——或许能解开科学界最深层的谜题之一。大爆炸本应产生等量的物质和反物质，二者相互湮灭后只会留下一个纯能量的宇宙。然而物质却存活了下来。研究人员的模型描述了一种"退耦"的重型惰性中微子，与其另外两种"兄弟"惰性中微子不同，它在大爆炸后存活的时间足够长，能够暂时主导宇宙的总能量密度。这种短暂的主导地位恰好在物质与反物质粒子相互作用的关键时刻改变了宇宙温度，造成了极其微小的不对称，使一部分物质得以存活。随后的一个过程将部分多余的轻子转化为夸克，这些夸克进而形成了质子和中子。由于该研究计算出了最轻中微子的质量，这一理论可以通过粒子物理实验加以验证或推翻。这种幽灵粒子本身早已消失，但它的影响理应在原初引力波——源自早期宇宙的时空波纹——中留下可探测的痕迹，而未来的天文台，例如由三艘相距250万公里的航天器组成的LISA，或许能够捕捉到这些痕迹。