宇宙为什么没有毁灭于大爆炸的巨大能量？大爆炸后应该与物质数量相等的反物质都去哪了？在一项名为T2K的国际大型实验中，科学家首度发现这些无法通过标准模型解释的现象，或许可以靠微中子的奇怪行为解决。
宇宙物质分为物质和反物质两类，每个物质粒子都有一个反物质伙伴，它们的质量相同、电荷相反，当两种粒子碰撞时会以完美的效率湮灭、转化成100%纯能量（这也是科幻小说家特别喜欢反物质引擎的原因），然而在当今宇宙，我们看到物质明显多于反物质。
从理论上来讲，大爆炸应该生成相等数量的物质与反物质，并且带来物质与反物质相撞立即湮灭、宇宙只剩下光子的下场，换句话说，由物质构成的我们不会存在。然而正看着屏幕的你我知道事实不是这样，我们存在，物理学家仍不了解反物质去哪了、为什么宇宙由物质主导。
为了替宇宙物质“正名”，必须有什么东西打破它们之间的对称性（CP对称），科学家之前已发现夸克不对称性的CP破坏（CP violation）现象，可惜太微不足道，无法解决大尺度宇宙问题。
现在，来自全球12个国家500名研究人员参与的T2K粒子物理学实验，发布了最新研究结果，第一次找到微中子的CP破坏迹象，有力证据表明物质-反物质不对称性的一部分来自微中子。
发现微中子振荡异样
微中子（neutrion）是科学界最难以捉摸的次原子粒子之一，它们为电中性、质量极小，不参与强交互作用及电磁交互作用，只参与重力交互作用和弱交互作用，并且微中子有3种“味”：电微中子（νe）、缈微中子（νμ）、涛微中子（ντ），如果给他们足够时间，就可能在传播过程中发生味间振荡，比如在某个地方产生的电微中子在另一个地方被探测到时，可能变为缈微中子或涛微中子。
于是乎科学家想知道，反微中子的味间振荡行为是否也一样？T2K实验便在全力探讨此现象。该实验中，科学家利用粒子加速器，将微中子组成的光束从日本东海一个研究地点发射到位于神冈市的超级神冈探测器（距离超过290公里）。
过去9年来，科罗拉多大学波德分校物理学家Alysia Marino、Eric Zimmerman及其他科学家一直在研究缈微中子与“反缈微中子”，而在最新研究中，他们发现物质和反物质的行为有所不同：缈微中子比“反缈微中子”更容易振荡成电微中子。
这项结果表明了某些物质和反物质的行为可能有异，让我们离宇宙物质与反物质之谜更进一步。虽然还需要更多实验数据才能接近严格的统计阈值，且就算证明有一定数量的微中子确实违反CP对称，这也只是苏联原子物理学家沙卡洛夫提出“物质与反物质不对称之谜”的3个条件之一而已。
微中子搜索工作可能还要持续数十年，才能让物质反物质之谜水落石出，但至少现在发现微中子与反微中子以不同方式振荡，科学家已经得到物质如何胜出的关键一步。新论文发布在《自然》（Nature）期刊。
（首图为示意图，来源：pixabay）