若是相逢未爱全文阅读:难倒科学界的八个难题
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难倒科学界的八个难题
2009-09-03 10:03:41 来源: 环球科学(重庆) 跟贴 17 条 手机看新闻关于语言、左右手适用习惯、流感的季节性、超导性、反物质、质子自传、宇宙射线和性别的8大未解起源。
4、物质战胜反物质
我们在对称中发现美,但如果不是一个关键的不对称,我们都不可能有机会来欣赏这些美好事物。在粒子碰撞和量子过程中,反物质和普通物质一样,经常被产生出来。事实上,大爆炸产生的物质和反物质数量应该相等——这可不是一件好事,因为每一块反物质都会毁灭等量的物质。因此,大爆炸应该产生一个只有光和能量的宇宙,不存在任何固体、液体和气体。
有可能大爆炸确实创造了足够多的反物质,它们形成了反恒星、反行星、反星系等等,只不过它们存在于宇宙中与我们隔离的另外一块区域。不过几十年来的深空观测表明,这样的可能性极小。
因此,一定发生了某种不对称,让宇宙的演化朝着物质一方倾斜。这种倾斜并不过分——每出现10亿个粒子-反粒子对才会多出一个物质粒子。研究人员已经在物质和反物质的性质之间发现了一种不对称,称之为电荷宇称不守恒,可能已经让事物的演化偏向了我们的物质世界这一边。不过,要把这种微小的偏差转化为过剩的物质,原始宇宙必须经历一段环境极不平衡的错乱时期,现在还没人知道这一过程是如何发生的。
5、超高能宇宙线
通常我们认为,亚原子粒子是微小而无害的。但在
因此,已经有物理学家推测,它们可能涉及到物质的奇异形态及已知物理规律的失效。不过2年前,阿根廷西部的Pierre Auger宇宙线观测站发现,这些粒子似乎来源于邻近星系。那些星系中的超大黑洞或超级超新星能够产生激波,给这些粒子狠狠“踢上一脚”,而且它们距离我们足够近,粒子还不至于损失太多能量。不过,具体细节仍然不明。
6、左右手使用习惯
通常有机分子的中心是一个碳原子,这个碳原子与其他4个原子或者原子团相连。如果至少有两个这样的原子(或者原子团)是一样的,那么这一结构就是镜像对称,它的镜像就是它自己。如果这4个原子各不相同,这一分子就不对称,它就会形成截然不同的两个形态,就像我们的左右手。通常来讲,这些不同的形态具有相同的化学机制,然而地球上的生命都只使用其中一个。这并不难理解:形态对于生化反应来说至关重要,不同形态的个体要提供两种截然不同的镜像,这对于大脑来说太复杂了。
那么为什么地球上的生命会选择其中之一呢?有些人认为这只是几率问题,但也有人认为,这种选择是我们追寻生命起源的一个线索。水晶能够将这两种形态分开,那么或许水晶可以为我们研究原始生命提供一个支架。抑或生命的架构来自于外星世界,不同形态是由偏振光筛选出来的。
(本文来源:环球科学 )