反物質宇宙模型

瑞典物理學家克萊因由此提出了一種對稱宇宙模型，即正、反物質宇宙模型。 按照這種宇宙模型推測，在宇宙中可能存在著巨大的正物質區域和反物質區域。 可能在這個正物質宇宙之外，還存在另外的反物質宇宙。

1928年，英國物理學家狄拉克預言電子的反物質—正電子的存在。到了1932年，美國物理學家安德生在宇宙線中發現了它，提供了反物質存在的一個證據。由此，使宇宙起源於“原始火球”（亦稱“原始原子”）的學說遇到了困難。因為物質與反物質相遇時，就會湮滅，即轉化為其他形式的物質，如一個電子和正電子相遇時就轉化為兩個光子。瑞典物理學家克萊因由此提出了一種對稱宇宙模型，即正、反物質宇宙模型。他認為，大爆炸宇宙學要求正反物質存在微小的不對稱是與粒子物理學正、反粒子對稱性相矛盾的，從而假定在宇宙最初階段正、反物質是完全等量的。他假定宇宙初期是由一團稀薄的雙電漿氣雲所組成，其中包含有等量的正、反粒子。由於引力作用該稀薄氣雲會收縮而密度會增高，正、反物質碰撞機會不斷增多，頻繁的湮滅反應產生電磁輻射。當其密度高到一定程度時，湮滅過程所產生的輻射壓將超過引力作用，使收縮停止而轉化為膨脹，於是形成我我們今天的膨脹宇宙。
按照這種宇宙模型推測，在宇宙中可能存在著巨大的正物質區域和反物質區域。在解釋正、反物質何時分開，又怎樣分開的問題上，克萊因假設宇宙初始存在磁場，由於引力和電磁力作用，正、反物質將分開並各聚集為以正物質為主和以反物質為主的團塊，其間由薄層的“混合”物質隔開，即在正、反物質交界處，由於正、反物質湮滅所產生的巨大輻射壓可保持正、反物質的區域分開、我們今天正好生活在以正物質為主的宇宙區域中。可能在這個正物質宇宙之外，還存在另外的反物質宇宙。有些宇宙學家指出，最初宇宙中的正、反物質為什麼不會湮滅呢？他們後來究竟怎樣分開的？正反物質模型對這些問題的回答都很勉強。從原始宇宙線中既未找到按此模型應當存在的反物質粒子，也尚未從觀測上發現正、反物質區之間由正、反粒子湮滅產生的大量γ射線光子。此外，這一理論對宇宙微波背景輻射也難以做出解釋。儘管近年來科學界獲得了一些支持反物質存在的間接證據，正、反物質宇宙模型還只是一個影響不大的科學假說，尚待檢驗