史蒂芬.霍金跟Gordon Kane賭了一百美元,說物理學(xué)家不會發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子。當(dāng)物理學(xué)家在2012年發(fā)現(xiàn)該粒子時,霍金為這項發(fā)現(xiàn)表達(dá)惋惜,聲稱這個發(fā)現(xiàn)讓物理更加無趣?,F(xiàn)在,在霍金匯集許多文章和講課的新書"Starmus"的前言中,這個著名的理論物理學(xué)家警告我們這個粒子有一天可能會摧毀我們已知的宇宙?;艚鸩⒉皇俏ㄒ贿@么想的科學(xué)家。一個名為"希格斯波塞子的末日"(Higgs boson doomsday)的理論表示當(dāng)一個量子波動在空間中形成一個真空的"泡泡",它會在空間中擴散,進(jìn)而摧毀整個宇宙。盡管如此,科學(xué)家并不認(rèn)為這件事會在短期內(nèi)發(fā)生。 Joseph Lykken,一位在位于伊利諾州的費米國家加速器實驗室工作的理論物理學(xué)家在賽提機構(gòu)上課時表示"這件事極有可能會在10的100次方(1后面接100個零)年之后才有可能發(fā)生,所以你應(yīng)該不需要賣掉的你的房子,并且要持續(xù)繳稅。另一種可能性便是這件事已經(jīng)發(fā)生了,那個泡泡可能正往我們襲來。但我們不會發(fā)現(xiàn)因為它會是以光速行動,所以不可能會有任何警訊。 希格斯波色子(Higgs boson),有時被稱會上帝粒子(追求官方名稱的科學(xué)家對此感到惱怒),是一種研究者長期懷疑存在的微小粒子。它的被發(fā)現(xiàn)強烈的支持了粒子物理學(xué)的表準(zhǔn)模型,一個科學(xué)家相信的關(guān)于 基本物質(zhì)組成是如何堆疊的理論。希格斯波塞子對于標(biāo)準(zhǔn)模型是如次的重要的原因是它的存在證明了希格斯力場(一個散布在宇宙中的隱形力場,以其質(zhì)量影響其他物質(zhì))的存在。自從它在兩年前被發(fā)現(xiàn)后,已經(jīng)在物理界造成不小的風(fēng)波。 當(dāng)科學(xué)在去年測量出該粒子的質(zhì)量后,他們可以作更多的計算,例如一個能測量出宇宙盡頭的算式。 宇宙末日 希格斯波色子的大約是電子的1260億倍,或是質(zhì)子的126倍。這正好是正好能維持宇宙在不穩(wěn)定邊緣的質(zhì)量,但物理學(xué)家表示這個脆弱的平衡終究會被打破,造成宇宙的不穩(wěn)定。這個結(jié)論產(chǎn)稱了希格斯力場。 Lykken說"希格斯力場誕生于宇宙的起源,從那時候起便一直以他自行的能量存在至今。"物理學(xué)家相信它正在緩慢的變化,為了到達(dá)力場強度和能量需求的終極平衡。 來自希格斯波色子的發(fā)現(xiàn)地,歐洲核子研究組織的理論物理學(xué)家Gian Giudice在2013年10月的一場TED演說中表示"如同物質(zhì)可以以液態(tài)及固態(tài)存在一樣,充滿空間-時間的物質(zhì)也可能以兩種型態(tài)存在?,F(xiàn)在希格斯力場正處于它位能的最低點。 轉(zhuǎn)化成另外一個型態(tài)所需要的巨型能量就好比攀上一座高山。假如希格斯力場越過了那個山頭,有些物理學(xué)家認(rèn)為另一端就是宇宙的毀滅。 另外還有一種不幸的量子波動,或者說是能量上的轉(zhuǎn)變,可能產(chǎn)生"量子穿隧效應(yīng)"(quantum tunneling )。Lykken說"與其爬上那座高山,量子穿隧效應(yīng)有可能讓希格斯力場直接穿越那座山,進(jìn)到一個更低的能量低谷。這個量子波動有會在銀河系間的真空區(qū)域發(fā)生,并且產(chǎn)生所謂的泡泡。 霍金在它的新書里是這樣描述希格斯末日的"希格斯的位能有個令人擔(dān)憂的地方便是當(dāng)它的能量超越一千億個十億伏特時,它有可能會成為一個亞穩(wěn)的狀態(tài)。這代表宇宙有可能會遭遇一個災(zāi)難性的真空衰退。處于真空狀態(tài)中的泡泡會以光速四散。這可能發(fā)生在任何時間,而我們無法預(yù)知。" Giudice在它的TED演講里說到”在泡泡里的希格斯力場會比普通的力場還強,而且處于比其環(huán)境還要低的能量位階。盡管泡泡里的力場只比普通的還要強一些,它仍然能夠壓縮原子,并且使原子核衰竭,另氫原子成為宇宙中唯一的存在。" Lykken說"但是,藉由一個包含了希格斯粒子的質(zhì)量的計算,研究者發(fā)現(xiàn)這個泡泡中的力場強度會非常的高,并且會以光速在空間-時間里四散。這個力場的散播無法阻擋,并且會摧毀已知宇宙里的一切。我們正處于宇宙可以存在很久,但他終究會毀滅的懸崖上。沒有任何我們已知的原理會把我們逼到這個邊界上。 并不是完全沒有希望的 Lykken說"有可能所有的時空都在這個如利刃般的邊緣上處于穩(wěn)定與不穩(wěn)定的宇宙之間,也有可能我們的計算出了錯誤。如果計算是錯的,那一定是在一個科學(xué)家還沒發(fā)現(xiàn)的基本物理理論上出了錯誤。一種可能是暗物質(zhì)的存在。暗物質(zhì)是一種隱形的物質(zhì),物理學(xué)家相信它組成了27%的宇宙。研究暗物質(zhì)是如和與宇宙其他物質(zhì)作用有機會能讓物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)未知的物質(zhì)和物理規(guī)則。 另外一種可能是所謂的"超對稱理論"(supersymmetry)。在標(biāo)準(zhǔn)模型中,每個物質(zhì)都有一個對應(yīng)的反物質(zhì)。但超對稱理論卻說所有物質(zhì)還有另外一個"超對稱"的物質(zhì)。Lykken說"超物質(zhì)的存在有可能可以幫助穩(wěn)定整個宇宙。我們發(fā)現(xiàn)希格斯波色子,已經(jīng)是一個不小的發(fā)現(xiàn)了,但我們?nèi)匀恍枰獓L試去了解它的作用還有所有隨之而來的疑問。"Lykken在它的課堂最后說"這很可能只是故事的開頭,而我跟 你們說的不過是故事可能發(fā)展的幾個方向,但我認(rèn)為很有可能會有一個沒有任何人想到過的意外性的發(fā)展。" |
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