重子数对称性被打破，戈德斯通玻色子出现，这也许是暗物质的本质

关于暗物质的一项最新科学推测

宇宙中有一个挥之不去的谜团：就是万物为何存在。理论上物质和反物质的数量应该相等，然后这两种带相反电荷的物质会在接触时相互湮灭，所以宇宙中的任何物质都应该在形成之初就消失了，但事实并非如此。有一种新的研究假设认为，早期宇宙或许存在一个神秘的短暂事件，产生了比反物质更多的正物质，于是导致了不平衡（这项研究于2020年12月29日发表）。

暗物质一直是个谜团

我们不知道暗物质是什么，但它应该存在。它构成了宇宙中80%的物质，远远超过了我们所能看到的恒星、星系、尘埃和气体。虽然暗物质在我们的宇宙中占据如此之多，但奇怪的是，它并不是一个主导因素，除非有其他物理因素起作用，否则两种相互作用的力很少会达到平衡。例如，当引力和电磁力在一颗巨大的恒星内部相互作用时，最终引力获胜，恒星也会崩溃。

更复杂的是，普通物质和暗物质的产生彼此之间没有任何关系。科学家不知道暗物质是如何在早期宇宙中出现的，但无论它是什么，目前都超出了已知物理学的范围。

正反物质的平衡状态被打破，导致反物质“消失”

在极早期的宇宙中(宇宙的年龄只有二岁时)，物理学家们怀疑，普通物质与反物质处于完美的平衡状态。因为我们今天在粒子对撞机中看到了这种对称性，它可以复制早期宇宙的极端条件。如果有一个产生常规物质的高能量反应，它有同样的机会产生反物质。可是在某个时间点，物质和反物质之间的平衡发生了改变，常规物质充斥了宇宙，反物质似乎又消失不见了。

所以，一方面有一个对称破坏事件，导致常规物质战胜反物质；另一方面，又有一个完全神秘的事件，导致暗物质成为宇宙中占主导地位的物质。新的研究提出，也许这两个过程是有联系的，而暗物质的诞生与物质战胜反物质有关。

这一推测的理论依据

研究人员是依靠重子数对称性得出这一结论，重子是所有由夸克组成的粒子(如质子和中子)。对称性简单地说，就是进入一个相互作用的重子的数量必须等于退出的数量，反夸克的反应也具有同样的对称性。在如今的宇宙中，这种对称性适用于我们所有的实验，但在早期的宇宙中，这种对称性规则被破坏了，这或许就是物质多于反物质的原因。

暗物质也许是一种“戈德斯通玻色子”

在物理学中，每当自然界的对称性被打破时，一种被称为“戈德斯通玻色子”的新粒子就会出现(例如当强核力的对称性被打破时，介子就会出现，介子是一种戈德斯通玻色子)。也许暗物质是一种戈德斯通玻色子，与早期宇宙重子数对称性的破坏有关。

在早期宇宙中或许发生了什么突发事件，一次剧烈而短暂的事件，它几乎消灭了所有的反物质。不管发生了什么奇异的混合情况，重子数对称性被打破，新的戈德斯通玻色子出现了。

因此，研究人员认为，在那次奇异的突发事件中，宇宙中充满了暗物质粒子，但之后，导致对称性破坏的条件结束了，宇宙又回到了正常状态。一旦对称性回归到宇宙，暗物质就再也不会与正常物质相互作用。

这是一个关于暗物质很有趣的推测，虽然其中的一些理论还有待证实，但这并不影响科学家们对它的探索和思考，就像一位朋友经常留言说道的那样：科学就是无数次实验和错误组成的。