宇宙中的正、負電荷數量居然不一樣多！

電在世界上幾乎無處不在，我們剛開始接觸物理的時候就學過，絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。這些電來自於組成物質的基本粒子，質子帶正電，而電子帶負電。原子中質子所帶正電荷和電子的負電荷是相互抵消的，所以一般物體整體上不顯電性。但摩擦之後，電子會從一個物體跑到另一個物體，使得兩者一個帶正電一個帶負電。

在我們身邊，正電荷和負電荷基本是平衡的，可如果把範圍擴大，例如擴大到整個地球甚至整個宇宙，負電荷和正電荷加起來是不是也正好抵消呢?

正反物質的平衡

如果宇宙中反物質和正物質正好一樣多，那問題就簡單多了。宇宙中每種粒子都有其反粒子，質量和其相同，電性則恰好相反。例如反質子帶的就是負電，而正電子則是帶正電。如果宇宙正如物理學家所喜愛的那樣對稱，正反粒子是一樣多的，那麼顯然正負電荷抵消，整個宇宙是電中性的。

然而現實常常不是那麼圓滿，觀測證據顯示，我們這個宇宙中反物質就是要比正物質少得多。粒子和其對應的反物質粒子相遇的時候會發生湮滅，兩個粒子完全消失，轉化為純粹的能量，以伽瑪射線的形式釋放出來。我們周圍的宇宙空間顯然是以普通物質為主的，如果遙遠的宇宙中有一塊區域是反物質組成的，那麼反物質和普通物質交界的區域就應該會不斷有粒子發生湮滅，產生的光子應該可以觀測到。

天文學家經過多年努力，也沒有看到這樣的伽瑪射線。既然宇宙中沒有那麼多反物質，我們就不能指望它們抵消掉正物質的電荷了，宇宙也就不是天然電中性了。到底整個宇宙帶什麼電，還需要分析一下宇宙中各種物質都帶什麼電荷。

可以無視的暗物質

現在我們知道，宇宙中的物質主要是成分尚且不明的暗物質，普通的原子分子這類物質所佔比例很小。如果暗物質帶電，那麼對整個宇宙的電性必然有很大影響。不過，暗物質之所以叫做「暗」物質，就是它們根本不參與電磁力作用，不會發光，這樣的物質當然不可能帶有電荷。

所以要考慮宇宙帶什麼電，只要考慮暗物質之外的普通物質帶什麼電就可以了。如前面所說，組成行星之類天體的原子是電中性的，原子核中質子所帶正電荷和核外電子所帶負電荷正好抵消。至於構成恆星的熾熱氣體，由於高溫，電子已經脫離了原子核，不過電子帶的負電荷合起來和原子核帶的正電荷依然是相等的。

科學家覺得，只靠這些分析，這還是不足以說明整個宇宙範圍內正負電荷數量相當。保不齊宇宙中哪個偏僻角落的星雲中含的電子多出來一些，導致其帶上了負電。看來只靠推理恐怕難以得到一個有意義的結論，研究者們想到，如果統計一下從宇宙中來的帶電粒子是帶正電的多還是帶負電的多，不就可以反映出宇宙的電性了么?

月球實驗場

要進行這樣的實驗，地球不是一個適合的場所。科學家們想到了利用月球作為實驗場地，月球既沒有大氣也沒有磁場，所以外來的帶電粒子它都是照單全收，不會拒之門外。平時這些帶電粒子由兩部分組成，一部分是來自於太陽的太陽風，另一部分則是來自於外太空的宇宙射線。不過，當地球運行到太陽與月球之間的時候，月球會躲進地球磁場裡面，撐起了這把保護傘，太陽風就吹不到月球上了。但此時宇宙射線依然可以抵達月球，這時候落到月球上的帶電粒子，就只是宇宙射線帶來的。而這些來自太空深處的粒子，應該也可以反映宇宙範圍的電荷成分。

結合阿波羅登月計劃和其他探測器得到的結果，科學家們驚訝地發現，來自宇宙深處的正電荷竟然要更多一些，也就意味著宇宙中正負電荷不是平衡的，正電荷要多於負電荷。不過，現在的實驗精度有限，要真正確定宇宙帶什麼電，還有待進一步觀測。

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