对称是一个整洁而有吸引力的想法，但在我们不整洁的宇宙中会分崩离析。事实上，自 1960 年代以来，需要某种对称性破缺来解释为什么宇宙中的物质多于反物质——也就是说，为什么其中任何一种都存在。但要查明这种存在对称性违背背后的根源，甚至找到它的证据，都是不可能的。然而，在《皇家天文学会月刊》的一项新研究中，天文学家发现了在创造之时这种必要的对称性破坏的第一个证据。他们研究了宇宙中高达数百万亿个 3D 星系四联体，发现宇宙在某一时刻更喜欢一组形状而不是它们的镜像。
奇偶校验违反表明宇宙历史上有一个无限小的时期，当时的物理定律与今天不同，这对宇宙的演化方式产生了巨大的影响。
这一发现具有很高的统计可信度，有两个主要后果。
首先，这种宇称违背只能在宇宙最早的极度膨胀时期才会在未来的星系上留下印记，从而证实了宇宙起源大爆炸理论的核心组成部分。
宇称违背也可能有助于回答宇宙学中最关键的问题：为什么有而不是无?
这是因为需要宇称违反来解释为什么物质多于反物质，这是星系、恒星、行星和生命以其现有方式形成的必要条件。
“我一直对有关宇宙的重大问题很感兴趣，”佛罗里达大学的 Zachary Slepian 教授说。
“什么是宇宙的开始?它的演化规律是什么?为什么有而不是无?这项工作解决了这些大问题。”
宇称对称性是指物理定律不应偏爱一种形状而不是其镜像。
科学家们通常用惯用手的语言来描述这一特征，因为我们的左手和右手是我们都熟悉的镜像。
无法在 3D 中旋转您的左手使其看起来像您的右手，这意味着它们始终可以彼此区分。
奇偶校验违反意味着宇宙确实偏爱左手或右手形状。
为发现宇宙的旋向性，Slepian 教授及其同事设想了由空间中的假想线连接的四个星系的所有可能组合。
这就形成了一个称为四面体的 3D 物体，就像一个倾斜的金字塔——具有镜像的最简单的形状。
他们根据星系如何以这些假想的形状连接到它们最近和最远的伙伴来定义右手和左手星系四面体。
他们的方法需要为一百万个星系中的每一个分析一万亿个假想的四面体，这是一个令人难以置信的组合数量。
因此，作者开发了复杂的数学公式，允许在合理的时间内进行大量计算。它仍然需要相当大的计算能力。
分析的技术方面很难说宇宙是喜欢右手还是左手的形状，但他们看到了宇宙确实有偏好的明确证据。
他们以被称为 7 sigma 的确定性确定了他们的发现，这是衡量仅基于机会获得结果的可能性有多大。
这一发现还不能解释我们是如何得到如此丰富的物质的。
“如何”将需要超越标准模型的新物理学，标准模型解释了我们当前的宇宙。
但新的结果确实有力地表明，在大爆炸的最早时刻存在不对称性。
现在，科学家们正在竞相提出一种理论，以解释宇宙的镜像偏好和物质过剩。
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