軸子如果存在，不僅可以解釋暗物質來源，還可解釋為什么宇宙主要由物質組成。

圖片來源：美國《科學新聞》周刊網站

宇宙為什么由物質而非反物質組成?是科學界最大未解之謎之一。美國科學家在最新一期《物理評論快報》雜志指出，軸子或許是幫助物質“打敗”反物質的“幕后功臣”。

暨南大學理工學院教授楊嶠立對科技日報記者解釋說：“1977年，科學家提出軸子這一假想粒子。他們認為，如果這種亞原子粒子真的存在，可以解決兩大粒子物理學難題：一是暗物質來源;二是為什么夸克(組成質子和中子的粒子)之間的強相互作用遵守電荷和宇稱(CP)對稱而弱相互作用不遵守。”

軸子的潛力可能還不止于此!據美國《科學新聞》網站25日報道，密歇根大學的洪東名和普林斯頓大學的針谷啟介表示，軸子或可解釋為什么宇宙主要由物質組成——早期宇宙中，軸子場可導致物質的產生超過反物質。

科學家認為，138億年前，宇宙大爆炸本應產生了同等數量的正物質和反物質，但正反物質相遇時會彼此湮滅，因此在宇宙演化過程中，可能存在某種過程，讓物質“打敗”了反物質，但科學家一直未曾找出原因，有人認為中微子在其中發揮關鍵作用，但新研究認為“幕后功臣”或是軸子。

最新觀點基于軸子場的演化。軸子場是一種假想的、彌散于空間的場。新研究稱，軸子場的振動會產生軸子。在早期宇宙中，軸子場處于可能的最低能量狀態前擁有很多能量。通過一系列與強作用力(讓夸克緊緊依附在一起)和弱作用力(產生某些放射性衰變)相關的相互作用，“在早期宇宙中，軸子場的螺旋衰變產生了更多物質”。

楊嶠立說：“最新研究極富創新性，正反物質不對稱是人類自然科學的重大未解之謎之一，新研究極大拓展了理論研究的可能性。”

科學家目前正借助一些試驗“通緝”軸子，如美國的“軸子暗物質實驗”(ADMX)。但這兩位科學家認為，軸子質量可能比ADMX實驗搜尋的要大得多，“國際軸子天文臺”等實驗未來有望搜尋質量更大的軸子。此外，另一種尚未“現身”的大質量粒子或許也是解釋現有正反物質之間的數量偏差的關鍵。(記者 劉霞)