宇宙为什么会有生命（宇宙为什么会有这么多的物质呢）

西方的宇宙概念强调所有星系(即所有物体)，但它暗示所有物体只存在于时间和空间中，而中国古代传统的宇宙概念强调时间和空间，但它也暗示时间和空间中必然存在物质。宇宙的定义结合了东方和西方的两种定义，明确表达了全人类的世界观。

我们的宇宙包含了很多未解决的问题，宇宙的存在本身就够令人费解的了。BIGBANG创造了等量的物质和反物质，它们之间的碰撞应该会让宇宙消失，但能阻止这一过程的只有一些未知的不对称。为了找出物质和反物质之间的不对称性，物理学家做了很多尝试。现在，他们瞄准了电子& mdash& mdash如果电子不够圆，那么宇宙存在的悖论就可能得到解决。

138亿年前的大爆炸之后，物质构成了宇宙中的每个星系、每个星球和每个生命。但在宇宙起源的背后，是一个至今没有解决的难题:根据目前的理论，宇宙大爆炸过程创造了等量的物质和反物质。当物质遇到其对应的反物质，比如电子与正电子碰撞，就会发生湮灭& mdash& mdash物质消失了，只剩下能量。

根据这个理论，宇宙中的所有物质都应该消失，宇宙将会毁灭。但是，当我们站在这里的时候，就意味着整个过程中一定存在着某种漏洞& mdash& mdash事实上，在大爆炸之后，大约有10亿种物质仍然存活至今。

为了解决物质-反物质悖论，物理学家认为物质和反物质之间一定存在某种未知的不对称。此前，物理学家精确测量了物质和反物质的质量和电荷，但从未发现任何不对称的迹象。

1967年，当安德烈& middot萨哈罗夫在研究物质-反物质不对称时，发现了一种看似不相关的对称& mdash& mdash时间反转对称。当它被摧毁时，可以保证宇宙中到处都是物质多于反物质。打破这种对称性的可能是一个意想不到的答案:电子的形状。

电子的形状可能是解开物质-反物质之谜的关键。

在很多人眼里，一个电子只是一个带负电荷的几何点；但对一些物理学家来说，它是一团有大小和形状的云& mdash& mdash不是原子周围的电子云，而是电子本身。这种云由围绕电子中心出现和消失的正负粒子对组成，从而赋予电子形状。

许多物理学家怀疑电子不是完美的球形，而是因为电荷分布不均匀而呈蛋形。一旦电子电荷分布不均匀，即出现电偶极矩(EDM)，可能对宇宙起源产生深远影响。根据标准模型理论，无论时间前进还是后退，物理过程都不会改变。电子电火花的存在会违背时间反演的对称性。

根据目前的测试结果，如果存在电偶极距离，其失真上限约为10-27 mm..

然而，电子电火花的测量绝非易事。为了测量电子可能的EDM，不难想到一种手段，把电子放入电场中。如果电火花存在，电子就会进动(它们的自旋轴会在电场的作用下旋转)，然后科学家就可以从电子的进动周期推断出电火花。但在实际中，测量这么少量的电火花所需要的电场强度超过了实验室所能产生的强度，强大的外电场会使电子在测量前就飞向正极。

因此，研究人员一般使用分子和中性原子的内部电场(强度比实验室能产生的电场高几百万倍)。为了得到足够强的信号，一般需要排列足够数量的分子/中性原子并调整到相同的状态，然后诱导外层电子(或价电子)的进动。为此，研究人员制作了一束待测分子/中性原子的粒子束，并将其注入测量区域。粒子束不可能长时间停留在测量区域，大大限制了测量时间。尽管如此，在发射了超过2500万个氧化钍(ThO)分子后，哈佛大学和耶鲁大学的ACME小组于2014年在《科学杂志》上发表了一项重要的阶段性成果:虽然没有观测到电火花，但也表明电子电火花的上限为8.7 * 10-29e & middot；Cm，这是人类所能达到的极限。为了继续探索EDM的存在，有必要进一步提高测试灵敏度。

在最近发表在《物理评论快报》上的一篇论文中，科罗拉多大学博尔德分校JILA研究所的Eric Cornell团队采用了一种不同的策略。他们没有使用粒子束，而是将四氟化铪离子限制在旋转的电场中，使离子不是直线飞出测量区域，而是沿着弧线飞出，这给了研究人员更长的观察时间，以提高测量灵敏度。2013年，他们将测量电子进动的时间增加到100毫秒；在上个月新公布的结果中，他们将这个时间增加到了700毫秒。由于EDM仍未测量，这意味着EDM的上限不会超过1.3 * 10-28e & middot；厘米.

JILA·康乃尔小组的实验概况。旋转电场电离诱导电子进动-激光离解确定进动方向。

目前康奈尔团队测得的结果还没有超过之前的记录。康奈尔表示，他们的实验仍有改进的空间，因为离子会干扰彼此的自旋，从而限制了可以同时测量的离子数量。

为了得到更好的结果，康奈尔在10月份开始了一项新的研究，他捕获了更多的离子，这& ldquo它会在2年内将灵敏度提高10倍& rdquo他也有信心将测量时间提高到1秒以上。为了提高观测时间，康奈尔还计划今后用稳定性更高的氟化钍进行实验。

与此同时，其他研究团队也在尝试通过不同的手段来测量电子的EDM。宾夕法尼亚州立大学的维斯计划用激光束缚冷却的铯原子几秒钟，并希望将目前的记录提高30倍。2013年的纪录保持者是来自伦敦帝国理工学院的一个研究团队，他们计划在5年内将纪录提高1000倍。该团队的领导者Hinds表示，如果在这个灵敏度下仍然没有发现EDM，这将意味着许多预测EDM存在的假设将被宣布无效。

到目前为止，还没有任何实验可以表明EDM有一个非零值，这些团体都希望打破这个记录。可以预见，未来几年，或者说电火花的消息将引爆整个物理领域，物理学将开启新的篇章；或者说随着灵敏度的不断提高，EDM一直没有出现，直到整个假说的崩溃。但无论如何，对于& ldquo宇宙为什么存在& rdquo我们对这个问题的思考和探索会一直持续下去。