我們的宇宙,或將毀於一個氣泡
我們的宇宙岌岌可危?
"Why Can"t We Go Backwards?」
Ready Player One (Original Motion Picture Soundtrack)
Alan Silvestri
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希格斯玻色子概念圖。Shutterstock
3月12日的《物理學評論》D輯上發表了一篇論文,主作者為哈佛大學物理學家Anders Andreassen。文章認為,我們的宇宙可能會被一種稱為「瞬子(instanton)」的奇異亞原子物理學過程毀滅。這個過程一旦被觸發,一個以光速膨脹的小「氣泡」就會吞噬所到之處的一切。宇宙的終結只是時間問題。
Andreassen表示,這樣的「氣泡」總有一天會出現。那一天必然是非常令人不愉快的一天。那一天,一切生命,甚至於一切我們熟知的化學過程都將被終結。
對於「瞬子」,今天的科學家其實知之甚少。它其實是一個用來描述亞原子粒子運動方式的概念。大致上和「量子隧穿」現象相似。發生「量子隧穿」時,粒子能夠以一種表面上違反物理學規律的方式,穿越一道無法穿越的屏障。「瞬子」與「量子隧穿」的不同之處,是它會在希格斯場中製造一個「泡」。希格斯場給一切物質帶來了質量,同時也是希格斯玻色子產生的基礎。
有意思的是,這個能夠毀滅宇宙的「泡」,若非希格斯玻色子在與另一種較重的粒子——構成許多原子的頂夸克發生關聯時擁有一個特定的質量值,是絕無可能產生的。夸克或希格斯粒子若稍輕一點,「泡」就無法形成。
但事實卻並非如此。隨著時間的推移,未來的宇宙中必然會出現這樣的「泡」。計算結果表明,宇宙的「保質期」還是蠻久的,最長大約可以存在1(後面139個零)年。在那之前,太陽早就燃盡,許多事情早已發生。
所謂「保質期」的概念也是比較寬泛的。樂觀一點的話,這個「泡」或許會延遲出現。但根據Andreassen的看法,也有可能這個「泡」今天就已經在宇宙中的某處產生了,只是還沒有抵達地球。但它遲早會抵達地球。
不過根據義大利卡塔尼亞大學物理學教授Vincenzo Branchina的看法,這種擔憂沒有必要。
Branchina並沒有參與這項研究。但他認為,該研究只考慮了物理學中的標準模型,沒有將新的未有定論的分支,比如量子引力和暗物質包括在內。誰知道量子引力機制和暗物質,或其它什麼東西會不會對這個「泡」加以限制,使宇宙保持穩定呢?
參考:https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.97.056006
※一顆恆星正在穿越銀河系中央的黑洞,將檢驗廣義相對論
※量子糾纏如幽靈般真實存在,愛因斯坦卻一再強調他不贊同
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