宇宙中物质与反物质为什么明显不对称？物理学家找了许久的答案，现在世上最强大的粒子加速器──大型强子对撞机（LHC）新实验让我们离真相更进一步了。
根据大爆炸理论预测，宇宙形成初期正反物质应该一样多，然后正反物质随即结合湮灭、释出高能光子，换句话说，会形成一个没有正反物质、只有光子的宇宙。然而事实是，我们的宇宙充满物质，找不到反物质踪迹，“正反物质明显不对称”成了物理学最大难题之一。
直到 1964 年美国两名物理学家詹姆斯·克罗宁、瓦尔·菲奇，首度在实验中发现含有奇夸克的 K 介子衰变过程出现 CP 破坏（charge-parity violation、CP violation）现象，科学家才开始有个正当解释：反物质不见可能与 CP 破坏有关。
所谓 CP 破坏，顾名思义指一切物理定律本该遵守的 CP 对称性被破坏了。C 对称是“电荷共轭对称”，P 是宇称（在三维座标系中的维度翻转），早期物理观念认为，所有物质相互作用时，经过 C、P 转换后应该如同镜子般对称，目前，电磁作用、重力作用、强交互作用都遵守 CP 对称，然而在弱交互作用下，CP 对称被微妙的打破了。
到了 20 世纪初，美国 SLAC 国家加速器实验室与日本高能加速器研究机构再度发现，含有反底夸克的 B 介子衰变过程也出现 CP 破坏，我们离反物质不见的真相似乎更进一步，然而，光是只在这些粒子中发现 CP 破坏，仍不足以解释如今宇宙的物质-反物质差距之大。
（Source：CERN）
现在，大型强子对撞机（LHC）的 LHCb 实验首度观测到 D 介子（细讲的话是D 0 介子）也出现 CP 破坏，确定性高达 99.999%！同时，这也是科学家第一次在含有魅夸克的粒子中发现 CP 破坏。
介子由 1 个夸克和 1 个反夸克组成，而 D 介子是所有含魅夸克粒子中最轻的一组粒子。在 D 介子中，魅夸克衰变成 1 个奇夸克及 1 个 W 玻色子，W 玻色子接着衰变成 K 介子与 π 介子。
其实自 40 多年前发现 D 介子以来，粒子物理学家便一直怀疑 CP 破坏也会发生在 D 介子系统中，但反应太过微弱，需要极庞大数据才能找出结果，LHCb 团队收集了 2011～2018 年间实验的完整数据集，才终于抓到 D 介子也发生 CP 破坏现象。
该实验由纽约雪城大学物理学教授 Sheldon Stone 领导，可能引出粒子标准模型之外的新规则。虽然物质主导宇宙的结果不能只靠夸克行为解释，但随着物理学家证实新的 CP 破坏现象，将帮助理解究竟为何宇宙中天然的反物质那么少。
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（首图来源：CERN）
