欢迎来到真实的 镜像世界（下）

一个与我们的宇宙一模一样的宇宙可能就在我们身边。

镜像世界真实存在？

但鲜为人知的是，李和杨也曾提出过另一个相当疯狂的解释。他们认为，宇称之所以看起来不守恒，只是因为我们仅看了我们宇宙的情况;倘若存在另一个隐藏起来的宇宙，在那里，宇称在相反的方向也是不守恒的，那么把两个宇宙合起来考虑，宇称总体上还是守恒的。

打个比方。有一口碗，碗上有几个分布不规则的缺口，就这口碗自身而言，左右对称性“破缺”了。但是，倘若让它对着一面镜子，把碗和它在镜中的像都当作一个系统处理，那么左右对称性依然是保持的。这个解释的前提是，镜像世界跟我们的世界一样真实。

这个存在真实的镜像世界的想法当时并不受欢迎，所以李和杨很快就放弃了。但在粒子物理学面临着许多难题的今天，一些人又开始重拾这种观点。他们说，事实上我们或许已经从中子的行为中窥探到镜像世界存在的迹象。

中子是组成原子核的基本粒子之一。它在原子核内是稳定的，但在核外，即所谓的自由中子，就不稳定了，将衰变为电子和质子（这叫β衰变）。几十年来，物理学家一直在努力弄清楚自由中子在衰变前究竟能存在多长时间，但得到的结果是相互矛盾的。

测量自由中子寿命的方法大致有两种：一种是用“磁陷阱”捕捉的方法，一种是用中子束的办法。陷阱捕捉的方法相当简单：你用一个弱磁场将一群中子聚集到一口“陷阱”中，让它们在里面衰变，过一阵子再去数剩下的中子数。根据这种方法，中子的平均寿命为14分39秒。

第二种办法则是从核反应堆中引出中子束，测量它产生的质子数。质子带电，更容易测量。一个中子衰变产生一个质子。用该方法测量，得到的中子寿命为14分48秒。

两种办法测得的寿命差为9秒钟。起初，物理学家将其归结为实验误差。但是，随着测量技术的提高，现在测量误差越来越小了，可这两个数值并没有趋于一致。中子似乎有两个寿命。

一些物理学家认为，镜像世界如果存在的话，可能是出现上述问题的罪魁祸首。他们提出一种猜想：中子或许在两个世界之间来回振荡。中子一生中只有部分时间逗留在我们的宇宙，剩余时间是在“平行”（因为就在我们身边）的镜像世界中度过的，在那里它们发射的任何质子都不会被我们发现。

他们计算了一下：如果100个中子中有1个在衰变成质子之前“切换”到镜像世界中去了，就可以解释为何用“磁陷阱”的办法测量到的中子寿命较短。因为这个中子隐身于镜像世界之后，我们就测不到它了。这就是说，当我们测到只剩50个中子时，它实际上只有49个中子衰变了，这自然比50个中子衰变所需要的时间要短。

暗物质藏身在镜像世界中？

鏡像宇宙甚至可以为暗物质提供一个藏身之地，并解释为什么暗物质这么很难找。 当你了解到镜像世界中可能会藏有多少暗物质时，这个猜测似乎更有吸引力。

为了与早期宇宙演化的模型相一致，需要假设镜像世界的部分比我们自己的宇宙要冷得多。如果把我们的宇宙和镜像宇宙想象成热水和冷水，那么这种温差将使我们世界中的粒子更容易穿越到镜像宇宙中，从我们的宇宙中消失。我们的宇宙中物质在减少，而镜像世界中的物质在增加。有一个镜像世界模型预测，我们世界中每1个普通粒子对应镜像世界中的5个粒子——这正好和普通物质与测量得到的暗物质之比1∶5相符。

在我们这个世界里，剩下的粒子形成恒星、行星，最终形成人类，我们似乎也有理由期待这个演化过程在镜像世界中发生。那里有镜像恒星、镜像行星，甚至镜像人类。因为我们说暗物质“暗”，只是它们跟我们世界里的物质关系“冷淡”（除了引力，没有其他相互作用），至于它们自己，关系则“热络”着呢，说不定也有镜像电磁力、镜像核力等。我们世界中的普通物质，在镜像世界看来，倒成了“暗物质”。谁知道呢，甚至可能镜像人类正在试图搞明白为什么他们宇宙中的“物质”与“看不见的物质”之比是5∶1呢。

寄希望于中子实验

这是一个大胆的猜测，但要找到确凿的证据并非易事。困难在于，镜像世界与我们的世界，除了引力，不发生别的相互作用，电磁力、强弱核力统统没有，而引力又太弱了，无法进行实验。

这就又回到了前面的话题，答案可能在于对中子寿命进行更好的测量。2012年，一篇论文声称：因为地球引力，地球自转会把少量镜像物质拖着走;携带电荷的镜像粒子（比如镜像电子）的运动会产生镜像磁场;处于普通磁场中的中子（如“磁陷阱”中的中子），受到镜像磁场的影响，切换到镜像世界的概率会增加。

这个想法引起了实验家的兴趣。他们使用一种更灵敏的仪器来测试镜像磁场是否会影响“磁陷阱”中的中子寿命。实验还包括对“磁陷阱”施加不同强度的磁场，看看是否影响中子的寿命。目前实验已完成，数据正在分析之中。

另一个实验正在美国橡树岭国家实验室紧锣密鼓地筹备。其背后的想法相当简单：往一堵墙上发射一束中子，墙足够厚，而且中子会被墙上的特殊物质吸收，无法穿透。因此一般情况下，在墙另一侧的中子探测器是探测不到中子的。但倘若中子在行进过程中，“切换”到了镜像世界，摇身变成镜像中子——对于镜像中子来说，这堵墙是不存在的。然后，过了墙，它又“切换”回我们的世界，变成普通中子，那么墙另一侧的中子探测器就可能探测到中子。

万一这些实验压根儿没找到镜像世界存在的蛛丝马迹呢？估计，理论家们也不会轻易放弃这个猜想。毕竟，“镜子”太重要了，他们已经把很多赌注押在它身上。

（完）