我们的宇宙,或将毁于一个气泡

我们的宇宙,或将毁于一个气泡

希格斯玻色子概念图。Shutterstock

3月12日的《物理学评论》D辑上发表了一篇论文,主作者为哈佛大学物理学家Anders Andreassen。文章认为,我们的宇宙可能会被一种称为“瞬子(instanton)”的奇异亚原子物理学过程毁灭。这个过程一旦被触发,一个以光速膨胀的小“气泡”就会吞噬所到之处的一切。宇宙的终结只是时间问题。

Andreassen表示,这样的“气泡”总有一天会出现。那一天必然是非常令人不愉快的一天。那一天,一切生命,甚至于一切我们熟知的化学过程都将被终结。

对于“瞬子”,今天的科学家其实知之甚少。它其实是一个用来描述亚原子粒子运动方式的概念。大致上和“量子隧穿”现象相似。发生“量子隧穿”时,粒子能够以一种表面上违反物理学规律的方式,穿越一道无法穿越的屏障。“瞬子”与“量子隧穿”的不同之处,是它会在希格斯场中制造一个“泡”。希格斯场给一切物质带来了质量,同时也是希格斯玻色子产生的基础。

我们的宇宙,或将毁于一个气泡

有意思的是,这个能够毁灭宇宙的“泡”,若非希格斯玻色子在与另一种较重的粒子——构成许多原子的顶夸克发生关联时拥有一个特定的质量值,是绝无可能产生的。夸克或希格斯粒子若稍轻一点,“泡”就无法形成。

但事实却并非如此。随着时间的推移,未来的宇宙中必然会出现这样的“泡”。计算结果表明,宇宙的“保质期”还是蛮久的,最长大约可以存在1(后面139个零)年。在那之前,太阳早就燃尽,许多事情早已发生。

所谓“保质期”的概念也是比较宽泛的。乐观一点的话,这个“泡”或许会延迟出现。但根据Andreassen的看法,也有可能这个“泡”今天就已经在宇宙中的某处产生了,只是还没有抵达地球。但它迟早会抵达地球。

我们的宇宙,或将毁于一个气泡

不过根据意大利卡塔尼亚大学物理学教授Vincenzo Branchina的看法,这种担忧没有必要。

Branchina并没有参与这项研究。但他认为,该研究只考虑了物理学中的标准模型,没有将新的未有定论的分支,比如量子引力和暗物质包括在内。谁知道量子引力机制和暗物质,或其它什么东西会不会对这个“泡”加以限制,使宇宙保持稳定呢?

参考:https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.97.056006


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