宇宙不对称机制导致智慧物种出现

生命、宇宙以及几乎一切问题的答案，可能是非对称性。

对称总是令人满意的。它是和谐与平衡的化身，所有的对称都让我们感觉良好。，尽管物理学家以对称性为指南来构建理论，自然界对偏倚倾侧的喜爱却更甚于四平八稳。非对称(Asymmetry)包含的信息通常远多于对称，对某种特定非对称性起因的理解，往往可以揭示通向实在深幽本质的蛛丝马迹。彼得·希格斯(Peter Higgs)和弗朗索瓦·恩勒特(Fran&edil;ois Englert)在50年前构想出基本粒子获取质量的图景时，也正是遵循此道。今天我们将这一图景称为“希格斯机制(Higgs mechanism)”。2013年10月，他们的工作终获回报，两人分享了诺贝尔物理学奖。

有时候对称本身能从非对称中涌现出来。我们都由原子构成，而原子又靠正负电荷之间的吸引力来维系。比如，最简单的原子是氢原子，由一个带负电的电子和一个带正电的质子构成。而在物质中，这些电荷数目维持着精确的平衡，电荷相互抵消，只留下引力统治着物质间的长程相互作用。

上述情况是完美平衡起到至关重要作用的范例。但达到这种平衡的过程确是极端非平衡的。就目前所知，电子是基本粒子，质子却不是，而是由夸克构成。电子携带1个单位负电荷，夸克则携带着+2/3或-1/3的电荷，然后3个夸克一组构成+1电荷的质子，以及0电荷的中子。，即便是最简单的原子，也是不对称的它的质子太复杂，而电子又太简单。两者之间完美的平衡暗示，存在更深层的对称性将电子和夸克联系起来，但目前我们对它仍一无所知。

不仅电荷如此，夸克的团簇让质量累积的方式也产生了偏向。当聚拢在一起构成质子时，夸克的能量非常高，这是量子不确定性对局域在质子内部的夸克施加的要求，因为此时夸克被限制在大约只有10-15米的范围内，能量的不确定性就非常高。而根据它们的总能量，用能量和质量间的等效关系E=mc2，可以算出一个质子的质量是电子质量的将近2000倍。原子内质量也是不平衡的，轻飘飘的电子所围绕的，是一个沉甸甸的、由质子和中子构成的带电原子核。

对粒子层次物质实在的其他审视则会揭示出更多的不对称性。为何没有带正电的电子和带负电的质子?对于这些“反物质”，稳定原子的量子规则和电磁学理论也完全适用。《星际迷航》爱好者和丹·布朗(Dan Bron)的书迷都知道，物质和反物质只要一接触，就会湮灭成能量，以光子形式向外辐射。如果宇宙从空无中由一场炽热大爆炸创生，那大爆炸辐射出的能量就应该肇生出等量的物质和反物质，然后它们又相互湮灭，复归于空无。我们所知的宇宙偏离了这种对称性，留下了物质，却没有留下反物质。

反物质缺失之谜是整个宇宙最根本的非对称性，至今仍悬而未决。也许，这是由自然定律底层的某种内禀非对称性导致的。果真如此的话，那这种内禀非对称性仍有待我们去发现。也可能，这是基本对称性被隐藏起来的例证之一，表明物理世界的表象与其深层结构之间存在着巨大差别。正是这种“隐藏对称性”的想法，将希格斯和恩勒特引向了诺贝尔奖。