揭秘宇宙的对称性之谜 宇宙尽头在哪?
综上所述,在分子水平上来说,生命是非对称性的。尽管大自然法则允许分子有左手性分子和右手性分子,但生命基本偏爱其中一种分子而不是另一种分子。可能是某种因素的作用,最终使得生命分子的对称性被隐藏起来了。
不对称的粒子
在原子水平上,体现出来的仍然是非对称性。例如,最为简单的氢原子,它包含了一个具有负电荷的电子和一个具有正电荷的质子,质子和电子所携带的电荷彼此如此平衡,以至于电荷互相抵消掉,最终成为电中性,这看起来非常对称。
然而,实现这种对称性的方式却是不平衡的。我们知道电子是一个基本粒子,但质子不是,质子是由3个夸克构成的。其中,电子的电荷为一1,而每个夸克携带的电荷则为+2/3或-1/3。每三个夸克结合在一起,形成一个具有+1电荷的质子,或零电荷的中子。所以说在最为简单的氢原子里出现了严重不平衡的现象:它的质子是复杂的,而电子是简单的,这说明氢原子也不是对称的。
原子中的非对称性还体现在质量的分布上。当夸克聚到一起形成一个质子时,夸克是被能量极高的强核力限制到10-15米左右的空间里。强核力使得质子具有了很大的质量,大约是电子质量的2000倍。所以说在这个原子里,质量的分布是十分不均衡的,质量很轻的电子围绕着质量很重的原子核运动。
关于粒子世界还存在另一个非对称性现象。也就是说,在自然环境中,为什么没有由正电荷的电子和负电荷的原子核构成的反原子?我们知道,因为当物质与反物质相遇时,它们会彼此湮灭,并释放出高能的光子。所以如果宇宙的确是从虚无中诞生出来的,宇宙的物质和反物质应该是等量的,然后再彼此泯灭对方。然而我们的宇宙不具有这种对称性,在自然界中万物都是由物质而不是反物质构成的。即使在宇宙中的某些地方,例如在宇宙射线中可能存在一些反物质,它们的寿命也极为短暂,会迅速被湮灭掉。