宇宙學物質-反物質不對稱（cosmological matter-antimatter asymmetry）

這是物理學中最深刻的謎題之一，卻就明擺在眼前：為什麼竟然會有東西存在？當能量轉化為物質時，它總是成對地製造物質與反物質——一個粒子和它的反粒子一起出現。所以早期宇宙本應造出與物質恰好等量的反物質。但物質和反物質一接觸就湮滅，化為光而消失。倘若這本帳完美地兩清了，一切就都該湮滅殆盡，只剩一個純輻射的宇宙——沒有原子，沒有恆星，沒有我們。可我們偏偏在這裡。不知怎麼的，物質贏了。

我們要解釋的這個失衡，微小得令人吃驚。從宇宙微波背景中殘餘光的多少，物理學家估算出：在早期宇宙裡，大約每十億個反物質粒子，對應約十億零一個物質粒子。那十億對湮滅成了我們至今仍能看到的輻射，而那一點點十億分之一的物質盈餘，就是今天存在的一切——每一個星系、每一顆行星、你身體裡的每一個原子，都是那殘留的碎屑。問題在於，是什麼把天平偏向了那十億分之一。

要產生這樣的失衡，需要三個條件，最早由安德烈·薩哈羅夫闡明：物理定律必須對物質和反物質略有區別地對待（一種叫 CP 破壞的現象），必須存在能改變物質淨量的過程，而且宇宙必須在膨脹中脫離完美的平衡。標準模型裡確實含有一點點 CP 破壞，但遠不足以解釋這份盈餘，所以這至今仍是一個真正懸而未決的問題，也是探尋新物理的一大動機。人們提出的解釋，比如與重微中子相關的輕子生成，是活躍的研究課題。一個物質宇宙的存在本身，就是一條線索，提示著我們的粒子理論仍然缺著某種東西。