按关键词阅读:
众所周知 , 目前公认的宇宙年龄大约为137亿年 , 而可观测的宇宙直径大概为930亿光年 。 宇宙这么大 , 它的大部分空间都是真空的 , 连一点灰尘颗粒都没有 。 但是 , 科学家提出了这样一个想法:宇宙可能处于伪真空状态 , 它会发生真空衰变 , 产生最终的宇宙灾难 。
本文图片
伪真空的概念
事实上 , 伪真空是量子场论中的一个概念 。 它认为 , 我们现在的宇宙的真空并不是处于最低能量状态 , 可能还存在更低的能量状态 , 称为真真空状态 。 并且它还认为 , 我们的宇宙迟早要从伪真空状态跃迁到真真空状态 , 这个过程称为真空衰变 , 它会释放出大量的能量并摧毁整个宇宙 。 宇宙终结的方法有很多 , 大撕裂、热寂、大收缩等方法 。 但是 , 在这么多方法当中 , 霍金最喜欢的是真空衰变 , 因为这是一种快速、有效的方法 。
【宇宙|宇宙是否处于伪真空状态?】从宇宙大爆炸到现在已经过了137亿年的时间 , 一般认为现在的宇宙已经处于能量较低的状态了 。 但是 , 目前理论上还是无法排除伪真空的状态 。 伪真空具有有限的寿命 , 它可能比宇宙年龄更长 , 因此目前我们还无法探测到真空衰变的证据 。
本文图片
如何验证伪真空
要想验证目前宇宙是不是处于伪真空状态 , 我们可以通过“上帝粒子”希格斯粒子和上夸克的质量来判断 。 粒子的标准模型是基于对称性的概念 , 但这却带来了一个问题:对称性解释了电弱力的存在 , 但是它也不允许携带电弱力的粒子具有质量 。
这个问题困扰了科学家很多年 , 直到希格斯提出了新机制 。 新机制引入了一个量子场 , 在今天我们称之为希格斯量子场 , 其表现形式希格斯玻色子 , 只有与希格斯场相互作用的粒子才能获得质量 。 虽然这在数学上解决了难题 , 但是要找到希格斯粒子相当困难 。
要找到希格斯粒子 , 必须在大型强子对撞机使高能粒子碰撞 。 但是 , 在很长的时间内 , 他们都不知道这个能量范围是多少 , 科学家一直在黑暗中摸索 。 在2012年 , 欧洲大型强子对撞机通过碰撞两个高能质子 , 终于发现了希格斯粒子的存在 。
本文图片
数据显示 , 希格斯粒子的质量125.3±0.5 GeV或126.0±0.4 GeV , 它的真空稳定性刚好处于稳定性和亚稳定性的分界线 。 因此 , 从它身上还是很难判断出来我们宇宙的真空是否是伪真空 。 因此 , 目前我们只能依赖上夸克的结果 。 但是 , 想要准确求出上夸克质量 , 必须依赖更新一代的对撞机 。
来源:(万象经验)
【】网址:/a/2020/0925/kd536401.html
标题:宇宙|宇宙是否处于伪真空状态?