|
随着人类对宇宙的认知，宇宙的浩瀚神秘一直在挑战人类思想的极限。如果宇宙有一个自我毁灭机制，可以将自己的存在抹去，一切物质消失，生命不复存在。 即宇宙终极灾难--真空衰变  真空衰变在刘慈欣所著科幻小说《朝闻道》中曾经出现，小说中人类为了探索宇宙大统一模型利用高能粒子加速器将粒子加速到10^20电子伏特的能量。从而达到宇宙创世级别能量，就会触发真空衰变，并以光速向宇宙扩散。真空衰变的能量集中在扩散边缘，毁灭一切内容物。（在这里致敬中国第一个雨果奖作家刘慈欣）  真空衰变是量子跃迁即处于高能级上的量子向低能级的跃迁过程。即宇宙自毁机制。为了更清楚的了解这个概念，我们先了解两个原则，“能级”和“稳定态”。 能级物理学中一大核心概念就是，“万物皆有能级”。能级越高，系统中的能量就越多。比如，木材的能级就很高。它能在燃烧的过程中，释放分子键中储存的化学能并且转化成热能，而它燃烧后的灰烬的能级就比木材低。 稳定态宇宙中的一切实物都朝着基态发展，处于基态的物质完全稳定，并且能级较低。动力学中稳态是指反应速率不随时间而变化的状态。传输原理中稳态是指控制体中无物质或能量的增降的状态。比如，山上的石头不稳定，具有较大的势能。受到干扰后，它会滚进山谷。在此过程中，损失势能。然后石头就处于较为稳定的基态了，它会保持这个状态。  宇宙中的一切事物都遵循这两个原则。如果某种物体具有较高的能量，它是不稳定的，它会试图摆脱这种状态变得稳定，达到基态。这两个原则适用于一切系统，包括量子力学领域。如果我们对物理学的理解是正确的，那么宇宙的性能来自与量子场，它们主导这粒子间的行为与交互作用。就像宇宙的一切事物一样，它们倾向最低能级发展，这成为“真空态”。真空并非我们所知道的太空，是一无所有的空间。当场域达到真空，我们称其为真空态。  但是有一个例外，希格斯场（英国物理学家希格斯（P.W.Higgs）提出了希格斯机制，它对人类认知空间起着绝对的作用，希格斯场无处不在，并且赋予物质质量）可能并不稳定，而是处于一种亚稳定的状态。它的稳定态是一种假象，它属于假真空。粒子因希格斯场而具有质量，它几乎支配着宇宙中的一切事物的相互作用。如果希格斯场属于假真空，会发生什么？假设从山上滚下的石头所在的山谷就是希格斯场，这个山谷可能并不是希格斯场的最低能态。可能存在它想抵达的更深低谷。也就是说，希格斯场有着很多势能，有待释放！希格斯场就像泡在汽油中的木头，等待被宇宙点燃。随便一点火星，例如刘慈欣书中写的将粒子加速到一定的临界点，都能引发希格斯场的势能。  一旦假真空的希格斯场坠入更低的势能，它会释放巨大势能。这些能量会引发令周围空间超过临界点，释放更多的势能。整个宇宙就像一片汽油海洋被引爆，这种能量会抹除宇宙的一切事物。当然我们的地球也会在光速膨胀的能量释放中瞬间消失。如果希格斯场的能级发生变化，我们所熟知的物理学将会被推翻，化学将不复存在。一切理论都将重新定义。但是我们大可以不用担心。当今的假真空推测是基于我们当前对粒子物理的理解，这可能有误。就像用一把尺测量大陆一样。即使真的在宇宙中某处发生真空衰变，宇宙如此广阔并且在不断膨胀中。它可能永远也无法触及我们，对于宇宙尺度来说，光速像蜗牛一样慢。 |
|
|
