基本粒子示意图。(ShutterStock)

科学家发现能探测到的所有粒子，都存在其对应的反粒子，即特性一模一样，只是带相反电荷的粒子。科学家把这两种物质分别称为正物质和反物质。还认为，当正物质遇到反物质将发生“湮灭”，消失成为一道能量。

可是，按照大爆炸诞生宇宙的理论，大爆炸将生成对等数量的正物质和反物质。那么二者遇到将全部湮灭。然而今天我们看到的宇宙中，几乎找不到反物质的踪影，至今科学家只在一些放射性衰变过程和宇宙射线中发现一些反物质。那反物质上哪儿去了，大爆炸之后发生了什么事情?这一直是物理学上最大的难题之一。

最近，拥有世界上最大粒子加速器的欧洲核研究组织(CERN)在正物质和反物质的研究上，发现了能够解释这个疑问的一点新的线索。

科学家对这个问题提出了一个大概的解释，认为大爆炸后在那个又高温又高密度的状态下，一定存在某种变化过程，更容易产生正物质，导致正物质相比反物质出现少量盈余。随着宇宙的降温，所有的反物质都和等量的正物质发生湮灭而被销毁，最后盈余的那部分正物质，生成了现在我们看到的宇宙。

具体是怎样的过程才会导致正物质出现盈余，现在还不明确，也是过去几十年来物理学家在钻研的问题。

新研究发现了什么呢?这得从已知的正反粒子振荡、正反粒子衰变差异说起。

正反粒子振荡过程的衰变差异

夸克是现在科学家追踪到的组成物质的最基本粒子。科学家从夸克入手研究正物质和反物质的区别。夸克有上(up)、下(down)、顶(top)、底(bottom)、粲(charm)和奇(strange)六种味态，每种味态的夸克都有它们对应的反夸克。

普通物质原子核内的质子和中子由上夸克和下夸克构成，其它夸克则由高能物理过程产生，比如欧洲核研究组织的大型强子对撞机。

科学家把由一个夸克和一个反夸克组成的粒子称为介子，并发现四种中性介子(B?s、B?、D?和K?)很特别。1960年，科学家第一次观察到，这些介子能够自发地变成自己的反粒子，再变回来，也就是说在正反粒子之间出现来回的振荡。

由于它们不稳定，在振荡过程的某个阶段它们将衰变成更稳定的粒子，而正介子和反介子的衰变过程存在着细微的不同。卡比博-小林-益川矩阵(Cabibbo-Kobayashi-Maskawa，CKM)就是描述振荡和衰变规律的框架理论。

该理论提出，由于振荡过程中正反粒子衰变的不同，导致正物质稍微多一些，但是，这个差别还不足以解释当今宇宙正物质的富余。

所以，科学家仍在寻找究竟还有哪些不知道的基础物理过程，才能解释这个谜题。

新发现是什么?

欧洲核研究组织的大型强子对撞机(LHCb)研究B?s介子衰变成一对带电K介子的过程。不同的质子相撞产生的B?s介子，每秒钟可在自身和反粒子之间来回振荡3万亿次。

不同的质子对撞除了产生B?s介子，也会产生B?s介子的反粒子，也会经历类似的振荡。研究人员由此将正介子和反介子的特性进行对比。

结果发现，其中一种介子的衰变率稍微高一些。研究称，这是第一次观测发现正反B?s介子的衰变，在振荡过程中出现的不对称现象。

研究称，这项发现是正反物质差异研究上的一项里程碑，而且他们测量得到了不对称性的幅度。这一数据有助于测量完善这一理论的多个参数。

英国格拉斯哥大学(University of Glasgow)粒子物理学教授埃克伦德(Lars Eklund)说，从多个不同的角度调查正反物质不对称的机制，将帮助科学家找到这个谜题的根本答案。“从最小粒子层面研究，是我们了解大范围宇宙的最佳途径。”