我们的存在是个谜：宇宙的另一半被吃掉了！

存在本身，即为谜团。

存在本身，即为宇宙的终极谜团。

科学家发现，宇宙诞生之时，理论上应当产生过等量的物质和反物质。

所谓反物质是由反质子和反电子构成的物质的对立面。一旦物质和反物质相遇，二者就会相互湮灭，转化为纯粹的能量。所以奇怪的是，既然存在等量的反物质，这个物质的宇宙为何得以幸存？

一种合理的推测是，早期宇宙曾经发生过某种奇特的事件，消灭了所有反物质。而一直以来，科学家也都在为寻找那次事件遗留下来的蛛丝马迹而努力。

近日，来自纽黑文大学的波兰理论物理学家Nikodem Poplawski提出了一个新理论，认为消失的反物质可能是被原初黑洞吃掉了。

原初黑洞理论上曾在宇宙诞生之后不久大量形成，它们是早期宇宙极端高密度波动的产物。原初黑洞很小，但拥有极强的引力。它们有可能是星系中心超大质量黑洞，以及球状星团中心中等质量黑洞的种子。

Poplawski认为，是物质与反物质粒子质量的不对称性，以及由此产生的黑洞捕获效率不对称性，导致了可观测宇宙物质与反物质的不对称性。

Poplawski表示，反物质粒子的质量要比物质粒子大，因此在早期宇宙的粒子对产生过程中，反物质粒子的运动速度要比与之相对应的物质粒子慢。而黑洞引力在捕获速度较低的粒子时，粒子的质量越大效率越高，所以与物质粒子相比，有更多与之相对应的反物质粒子被黑洞吃掉。

基于此原理，早期宇宙产生的大量反物质粒子落入了原初黑洞，剩下的与物质粒子发生湮灭，并使原本等量的反物质和物质粒子最终失衡，留下了一个物质的宇宙。

研究人员称，该理论无需引入标准模型之外的新物理学。与此同时，还可以解释宇宙学中的另一个谜。

韦布望远镜近年发现，在宇宙诞生5亿年后，超大质量黑洞就已经出现。传统理论认为，仅通过合并和吸积，需要至少10亿年，黑洞的质量才能增加到太阳的数百万至数十亿倍，才能被称为超大质量黑洞。因此在宇宙年龄不足10亿年时就发现此类黑洞，确实让人无法理解。

而根据Poplawski的理论，原初黑洞可以通过吞噬反物质，在增长过程中获得先发制人的优势。

首先反物质粒子本身就要比物质粒子重； 其次由于原初黑洞在捕获反物质粒子方面更有效，吞噬的反物质数量也要比物质多，因此它们能够在早期宇宙中快速增长成为超大质量黑洞。

但该理论要获得广泛认可，需要越过的第一个障碍是，虽然上世纪70年代霍金就已经提出了存在原初黑洞的假设，但时至今日，它们仍然未获得任何观测证据。或许它们根本不存在，或许是因为受到了探测技术的限制。也有可能它们存在过，但我们永远也无法证实这一点。

反物质和物质粒子质量是否真的存在差异，也需要通过未来的实验进行验证。不过近期人们发现，介子与反介子的衰变方式存在不同，而这种不同可能与物质和反物质的质量不对称性有关。

参考

Spinors with torsion and matter−antimatter asymmetry

https://arxiv.org/abs/2101.04212