这是物理学中最大的难题之一。构成我们周围物质的所有粒子，例如电子和质子，都具有几乎相同的反物质形式，但具有镜像性质，例如相反的电荷。当反物质和物质粒子相遇时，它们会energy灭一阵能量。

如果反物质和物质确实是相同的，但彼此是镜像副本，那么在大爆炸中它们应该是等量产生的。问题在于，这一切将使其全歼。但是今天，宇宙中几乎没有反物质，它只出现在某些放射性衰变和一小部分宇宙射线中。那怎么了?使用CERN的LHCb实验研究物质与反物质之间的差异，我们发现了一种新的方式可以显示这种差异。

反物质的存在是由物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)于1928年描述电子运动的方程式预测的。最初，尚不清楚这仅仅是数学上的怪癖还是对真实粒子的描述。但是在1932年，卡尔·安德森(Carl Anderson)在研究从太空降落到地球上的宇宙射线时，发现了电子的反物质伙伴正电子。在接下来的几十年里，物理学家发现所有物质粒子都有反物质伙伴。

科学家认为，在大爆炸发生后不久，在非常热和密集的状态下，一定有一些过程使物质优先于反物质。这产生了少量的物质，并且随着宇宙的冷却，所有的反物质被等量的物质破坏或消灭了，只剩下了少量的物质。正是这种剩余构成了我们今天在宇宙中看到的一切。

究竟是什么原因导致了盈余还不清楚，所以物理学家一直在关注数十年。

已知的不对称

夸克的行为是物质与轻子的基本组成部分，可以揭示物质与反物质之间的差异。夸克有许多不同的种类或“味道”，分别是上，下，魅力，奇特，底部和顶部以及六个相应的反夸克。

上夸克和下夸克是构成普通物质核中质子和中子的元素，其他夸克可以通过高能过程产生，例如，通过碰撞加速器中的粒子，例如CERN的大强子对撞机。

由夸克和反夸克组成的粒子称为介子，有四个中性介子(B 0，B 0，D 0和K 0)表现出令人着迷的行为。它们可以自发地变成其反粒子伴侣，然后又回来，这种现象在1960年首次被观察到。由于它们是不稳定的，它们会在分解过程中的某个时刻“分解”成其他更稳定的颗粒。振荡。与反介子相比，介子的衰变略有不同，与反介子相结合意味着衰变的速率随时间变化。

振荡和衰减的规则由称为Cabibbo-Kobayashi-Maskawa(CKM)机制的理论框架给出。它预测物质和反物质的行为存在差异，但是这个差异太小，不足以在早期宇宙中产生物质剩余，无法解释我们今天看到的大量物质。

这表明我们尚不了解某些内容，研究该主题可能会挑战我们物理学中一些最基本的理论。

新物理学?

我们从LHCb实验获得的最新结果是对中性B 0介子的研究，研究它们的衰变成成对的带电K介子。B 0介子是通过使质子与大型强子对撞机中的其他质子相撞而产生的，在此它们振荡成反介子并每秒回退3万亿次。碰撞还产生了以相同方式振荡的反B 0介子，为我们提供了可以比较的介子和反介子样本。

我们计算了两个样本的衰减次数，并比较了这两个样本，以观察这种差异如何随着振荡的进行而变化。两者之间存在细微的差别-B 0介子之一发生了更多的衰变。对于B 0介子，我们第一次观察到衰变或不对称性的差异随B 0介子和反介子之间的振荡而变化。

除了成为研究物质-反物质差异的里程碑之外，我们还能够测量不对称性的大小。这可以转化为对基础理论几个参数的度量。将结果与其他度量进行比较可提供一致性检查，以查看当前接受的理论是否正确地描述了自然。由于我们在微观尺度上观察到的物质相对于反物质的较小偏爱不能解释我们在宇宙中观察到的大量物质，因此，我们目前的理解可能是更基本理论的近似。

研究我们知道的会产生物质反物质不对称性的机制，从不同角度进行探究，可能会告诉我们问题出在哪里。以最小的尺度研究世界是我们最大的机会，能够了解我们在最大的尺度上看到的东西。