15、大一統方程解：中微子的類型及其正反對稱破缺

序號 時間 大爆炸過程

3階 10^-36秒 量子時空：三色四態的簡單關係子與九種對立結構配對子相互結合，生成27種36態的對立統一的基本粒子。當對立基本粒子能量下降到10^12eV時產生對稱破缺，冷縮並且相變出8種非對稱性的矛盾統一的基本關係子，並由此調和出正電子、中微子、反中微子和負電子各自二重態的矛盾調和子，或稱輕子。

4階 10^-11秒 簡單統一場：九種對立結構配對子與九種複合力單子自我相互結合，生成81種對立統一的基本統一場子。同樣縮並出了非對稱性的16種矛盾統一場子，其中有8種引力場子和8種重輕子，結構相同的互相調和出了四種矛盾核子：質子、中子、反中子和反質子。

3分鐘 宇宙溫度降低到10億K左右，四種輕子與四種核子相互結合，並冷縮為矛盾統一的正負中三種物質元素結構。我們就由正物質元素的進一步的合成，複合成分子以及有機分子的演化而誕生。

第五講 場子時空

第七課 中微子的類型及其正反對稱破缺

中微子示意圖

中微子是由奧地利物理學家沃爾夫岡·泡利在1931年預言的，是一種非常小的基本粒子，幾乎不與任何其他粒子發生作用。所以，很難發現和探測它們的行蹤，因此被稱為「幽靈粒子」。

那麼，人們是怎麼知道中微子的存在呢？科學家們發現，在核衰變中放射出去的β粒子所帶走的能量，不足以和原子核失去的質量相平衡。在這一過程中，一部分能量「不翼而飛」了。

奧地利物理學家泡利認為，原子核在放射β粒子時，一定伴隨著另一種神秘粒子的放射，不過它逃過了觀測，打破了能量的平衡。

後來義大利物理學家費米給這種神秘粒子取名為「中微子」。中微子具有超乎尋常的逃逸能力，終於在1955年將它捕獲。

後來發現中微子有三種，分別是電子中微子、μ中微子、τ中微子，它們在飛行時可以「一人分飾三角」，在三種類別之間相互轉化，這也被稱作中微子振蕩。

而中微子是電中性的，意思是它不參與電磁相互作用。也就是說，我們用觀測設備看不到它也摸不到它，它可以直接穿透我們的身體，而我們感受不到任何的阻礙。

其次，它的質量超級小，我們目前已知最小質量的基本粒子是電子，而中微子要遠比電子小得多得多，只有電子的百分之一左右，幾乎接近於零。

最後，兩種重中微子還會衰變為輕中微子，不僅如此，中微子正反之間還會相湮生成光子，這就增加了尋找它的難度。

正是因為這三個特點，中微子被稱為幽靈粒子。而且兩個特點註定了中微子的穿透力是極其強大的，為了找到它，科學家利用的是弱相互作用力，簡單來說就是讓中微子和水中的氫原子核發生反應。當然，這個概率是極其低的。

中微子是組成自然界的一種基本粒子，在宇宙中廣泛存在。大多數粒子物理和核物理過程都伴隨著中微子的產生，例如太陽發光、超新星爆發、宇宙射線、核反應堆發電等。

中微子也是目前最神秘的粒子之一。它們不帶電，質量極小，幾乎不與其他物質發生相互作用。它們如幽靈一般穿透地球，來無影去無蹤，每秒鐘就有3億億個來自太陽的中微子穿過每個人的身體。

正因為中微子不會像光子、電子一樣，與其他粒子相互作用，它們所攜帶的關於恆星、黑洞乃至整個宇宙的「核心秘密」，吸引著好奇的人類。

最近，一些物理學家在arXiv上發文稱，自2016年以來，「南極脈衝瞬態天線（Antarctic Impulsive Transient Antenna，ANITA）」接連三次發現有大量極高能中微子（ultra-high-energy neutrinos）從南極洲的冰層下噴湧而出。這些來自特定方向上的中微子，似乎違反了現有物理學基本粒子標準模型。

和普通的低能中微子相比，極高能中微子和其他粒子發生碰撞的概率要高得多。它們要想穿透地球幾乎是不可能的。因此當ANITA接連發現有大量極高能中微子從南極洲冰層下方噴湧而出時，科學家的吃驚程度可想而知。

而極高能中微子可以由宇宙射線陽極子「—」、陰極子「- -」和宇宙微波背景輻射中的虛光子「---」相互作用產生。以這種方式產生的極高能中微子，研究人員認為它們可能是第四種中微子（現有三種）。

1、中微子的完備類型

中微子最多有4種，每種都是左右旋二重態的，可分輕重兩類，每類又可分正反兩種。

在大一統方程的三階解中，中微子及其反中微子屬於四種矛盾調和子或稱輕子中的兩種，就像電子或正電子是構成物質或負物質的矛盾陽面一樣，中微子或反中微子是構成隔離正負物質相湮的中性物質的陽面結構子。

在大一統方程的四階解中，重中微子及其反重中微子屬於四種矛盾重輕子中的兩種，和正負重電子一樣，都是攜左右旋電磁力子的矛盾場子，是構成螺旋星系電磁場的主要結構場子。

重正反中微子可等同表達為標識為「陽山、陽水、陰火、陰澤」等4個陰陽四爻卦象。

中微子的輕重，主要是由於所攜關係子的不同而不同，輕的所攜關係子為簡單共振子，是暗光子；重的中微子所攜關係子為複合關係子。結構配對子是相同的，前者的象為三爻卦，後者的象是四爻卦，所處階層也不同。

2、正反中微子的對稱破缺

2）輕重中微子正反之間的對稱破缺

正、反輕重中微子，其結構配對子不僅相同，而且自身都是正負對稱的，所攜共振子或電磁力子，依據反中庸律可知都是非對稱性的，但在負物質世界裡正好相反：

由此可見，在物質世界裡，正反輕重中微子都是不對稱的，正輕重中微子變味的可能性比反輕重中微子要大，機會均等條件下的比率是2/3：1/3 。可以推斷在宇宙北半球正物質世界裡，物質比反物質多一些，相湮剩餘才有了我們眼前的大千世界。但在宇宙南半球負物質世界裡正好相反，非對稱之非對稱等於對稱，所以說，本宇宙整體上物質與反物質並未對稱破缺，符合零守恆終極定律。

最近，來自日本、美國、俄羅斯等12國的T2K團隊，經過十年的累計觀察發現，正反中微子之間是非對稱性的，而本宇宙北半球物質世界的不對稱性就藏在中微子的不對稱性中。

最初，科學家們根據太陽模型計算出中微子的數量，和地球上探測到的數量存在巨大差異。差了多少呢？後者只有前者的1/3，剩下的2/3到哪裡去了？

考慮到地球和太陽之間幾乎是空無一物的真空，顯然中微子不可是被什麼東西擋住了，況且中微子的穿透力還這麼強。

後來發現，三種中微子：電子中微子、μ子中微子、τ子中微子。在接近光速飛行的途中可以相互轉換，物理學家把這種現象叫做中微子振蕩。

而T2K使用日本質子加速研究中心（J-PARC）加速器產生的μ子中微子和μ子反中微子束，研究這些粒子和反粒子如何分別轉變為電子中微子和電子反中微子。

在實驗中，研究人員觀察到，長基線中微子和反中微子振蕩的測量結果顯示，中微子比反中微子具有更高的震蕩概率。

這種差異由CP破壞相角表示。如果相角為0，並且中微子和反中微子的行為相同，則該實驗將檢測到大約68個電子中微子和20個電子反中微子。

事實卻並非如此。最終，T2K探測到了90個電子中微子和15個電子反中微子。

也就是說，中微子改變「關係子」的可能性更高，而反中微子的這一概率則相應地低於預期。中微子和它的反粒子振蕩概率不一樣。

這是人類首次捕捉到中微子中的對稱破缺現象，暗示著更大的不對稱之不對稱性正在早期宇宙南北半球中分別發揮否定作用。

參考資料：

齊甲斌著：《零守恆終極猜想--辯證邏輯學及統一時空理論》，新疆人民出版社，2002年版。