本报记者 刘 霞 综合外电
依据大爆炸理论和粒子物理理论，宇宙来源于大约137亿年前的一次大爆炸。在宇宙诞生之初，能量转化为相同多的正物质与反物质，这两种物质相遇会产生激烈爆炸，转化为能量，并归于湮灭。可是如今宇宙中的天体均为正物质，没有发现反物质天体。
为什么目前的宇宙间充满了正物质而非反物质呢？这是物理学领域最大的谜团之一。英国《自然》杂志8月12日报道说，在日前于美国芝加哥举行的第38届高能物理国际会议（ICHEP）上，日本科学家们给出了一个解释：中微子这类亚原子粒子在物质形状和反物质形状的体现不一样。可是，他们也表示，还需求搜集更大部分据才能够对此解释进行确认。
中微子究竟为“何方神圣”
在粒子物理学里，标准模型是一套描写强力、弱力、电磁力这三种基本力，和构成一切物质的基本粒子的理论。自从20世纪70年代标准模型树立后，一直久经考验而矗立不倒。但上个世纪90年代，有一种粒子果然鄙弃其规则，它就是中微子。依据理论，中微子不具有质量，但实际情形是，1998年，物理学家利用日本一个矿内的超级神冈探测器，发现中微子具有质量——虽然缺乏电子的十亿分之一。
参加美国费米国家加速器试验室NuMI离轴中微子试验（NOVA）的物理学家基斯·马特拉称，从那时开始，世界各地的中微子试验如雨后春笋一样冒出，并且科学家们也渐渐意识到，他们也许能够以这一粒子为冲破口获得新的发现和解释。“它们是标准模型中的缺口。”
中微子有3种：电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。中微子不带电，质量极小。依据量子力学，不一样的中微子之间能够互相转换，我们称之为中微子振荡。
正反中微子举动有别
在目前的宇宙中，物质显著比反物质多，物理学家们视察了一些物质粒子和反物质粒子，如K介子和B介子的举动差别，但其实缺乏以解释物质为什么会超出反物质，获得安排身份。
一个答案也许是超重粒子在宇宙诞生早期，采取纰谬称的方式衰变产生了更多的物质。有科学家以为，中微子一种超重的“亲戚”也许是“幕后推手”。依据这一理论，假如中微子和反中微子目前体现得不一样，那么，其更陈旧的对应物也应当存在相同的不屈衡，这也许能够解释为什么物质比反物质多。
为了测试这一想法，日本从东海到神冈的中微子试验（T2K）的研究人员探讨了物质和反物质中微子行进时，在三种“味”之间振荡的差别。他们从位于日本东海海边的质子加速器研究中心发射出一束μ子中微子，到295千米远的超级神冈探测器（这个地下铁罐装满了5万吨水）。研究人员计算出了在此过程当中，有多少电子中微子出现——这是μ子中微子在全部路程中变构成另外一种中微子的信号。随后，他们应用一束介子反中微子，反复了这一试验。
美国罗切斯特大学的物理学家岩本幸之助（音译）在列席ICHEP时表示，两束中微子的体现略有不一样。
该研究团队以为，假如物质和反物质的举动没有差别，那么，他们将在探测器内发现24个电子中微子和7个电子反中微子（缘由是反物质更难生成和探测），但结果他们发现了32个中微子和4个反中微子。纽约州立大学石溪分校的物理学家、T2K试验成员姜常金（音译）说：“这表示，物质和反物质的振荡方法其实不一样。”
还需更大部分据验证
虽然T2K和NovA试验提供的初步结果都表示了相同的概念，但迄今为止的视察也许只是几率事件，假如中微子和反中微子的体现如出一辙的话，科学家们也有二非常之一的机遇（2西格玛）看见这样的结果。
所以，科学家们需求更大部分据对这一信号进行验证，T2K本轮试验将运转到2021年，届时它将获得如今5倍多的数据，但该研究团队将需求大约13倍的数据，才能够将统计置信度提高到3西格玛——大大部分物理学家乐意接纳数据合理但不能够彻底确定的门槛。
为了搜集更多必需的数据，T2K团队提出将试验延续到2025年。可是，与此同时，他们也计划通过与NovA协作，从而加速搜集数据的速度。如今，参加NovA试验的科学家们已从费米国家试验室发射一束中微子到810千米以外的位于明尼苏达州北部的一座矿井下，并将于2017年发射反中微子束。这两个团队已经赞成携手对数据进行分析，到2020年，获得的数据的统计置信度有希望达到3西格玛。
研究人员表示，要想达到宣告某些数据为“一项发现”所需求的统计置信度5西格玛，也许需求新一代的中微子试验，如今全球各地正在计划这些中微子试验。
虽然如此，这一发现激起了科学家们关于物理学界的“香饽饽”——中微子进行深刻研究的兴致。他们以为，这类无所不在而又飘忽不定的粒子也许是处理多个物理学谜团的“钥匙”。
