宇宙学物质-反物质不对称（cosmological matter-antimatter asymmetry）

这是物理学中最深刻的谜题之一，却就明摆在眼前：为什么竟然会有东西存在？当能量转化为物质时，它总是成对地制造物质与反物质——一个粒子和它的反粒子一起出现。所以早期宇宙本应造出与物质恰好等量的反物质。但物质和反物质一接触就湮灭，化为光而消失。倘若这本账完美地两清了，一切就都该湮灭殆尽，只剩一个纯辐射的宇宙——没有原子，没有恒星，没有我们。可我们偏偏在这里。不知怎么的，物质赢了。

我们要解释的这个失衡，微小得令人吃惊。从宇宙微波背景中残余光的多少，物理学家估算出：在早期宇宙里，大约每十亿个反物质粒子，对应约十亿零一个物质粒子。那十亿对湮灭成了我们至今仍能看到的辐射，而那一点点十亿分之一的物质盈余，就是今天存在的一切——每一个星系、每一颗行星、你身体里的每一个原子，都是那残留的碎屑。问题在于，是什么把天平偏向了那十亿分之一。

要产生这样的失衡，需要三个条件，最早由安德烈·萨哈罗夫阐明：物理定律必须对物质和反物质略有区别地对待（一种叫 CP 破坏的现象），必须存在能改变物质净量的过程，而且宇宙必须在膨胀中脱离完美的平衡。标准模型里确实含有一点点 CP 破坏，但远不足以解释这份盈余，所以这至今仍是一个真正悬而未决的问题，也是探寻新物理的一大动机。人们提出的解释，比如与重中微子相关的轻子生成，是活跃的研究课题。一个物质宇宙的存在本身，就是一条线索，提示着我们的粒子理论仍然缺着某种东西。