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皇冠正网平台出租:宇宙会在“假真空衰变”中迎来终结吗?

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  12月10日消息,据国外媒体报导,宇宙可能并不像你想像的那么稳定。世界终结的方式可能是这样的:不是砰的一声巨响,而是宇宙基态的量子真空衰变到它真正的最小值。

  宇宙在过去经历了剧烈的相变。这些相变最终导致了自然界4种基本力的分化,以及我们今天所知道的所有粒子。所有这一切都发生在宇宙诞生不到1秒的时候,从那时起,宇宙就一直很稳定。

  但是,宇宙可能不会永远这么持续下去。

  一个分裂的宇宙

  要理解宇宙的稳定性,我们首先要讨论什么是相变。相变是指物质经历的快速、剧烈的转变。这是我们经常能见到的现象。当你把水烧开时,水就从液体转变成为气体;当你把水冷却下来时,它又会变成一大块冰。这些过程就是相变。

  也许最奇特的相变发生在量子场中。量子场是宇宙的基本组成部分,每一种粒子——如光子或电子——实际上只是一个基础场的局部表现形式。这些场占据了所有的空间和时间,就像蘸了橄榄油的面包。正是这些场相互作用和交流的方式,构成了使我们能够存在的力和物理学特征。

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  这种存在基于4种基本力:引力、弱核力、电磁力和强核力。但情况并非一直如此。在宇宙最初的时刻,这些力是统一的。随着宇宙的膨胀和冷却,量子场经历了相变,开始一个接一个地分裂。

  最终的相变发生在电磁力从弱核力分裂之时。这种分裂产生了光子和W及Z玻色子。在物理学中,W及Z玻色子时负责传递弱核力的基本粒子。此次分裂事件发生在宇宙诞生还不到1秒的时候,自此之后,一切都是稳定的——不再分裂,不再相变。自然界的4种基本力在数十亿年的时间里不断地塑造着宇宙的演变。

  目前看来,一切都很稳定——至少目前如此。

  其实不太稳定

  宇宙的稳定性很难测量。当然,像相变这样有趣的过程已经发生了超过130亿年的时间。的确,130亿年是很长的一段时间,但在量子场的世界里,任何事情都可能发生。

  探测宇宙稳定性的最好办法就是通过希格斯玻色子的质量。希格斯粒子是一个非常有趣的领域;其在宇宙中的存在将电磁力从弱核力中分离出来,并维持了今天的分裂状态。如果没有希格斯玻色子,这些力将重新融合在一起。

  在量子物理学中,一个实体的质量越大,它就越不稳定。例如,大质量粒子会迅速衰变为较轻的粒子。因此,如果希格斯粒子的质量很大,它就不可能像看起来的那么稳定,在一段时间之后,它可能会衰变为别的东西。但如果希格斯玻色子的质量足够小,它可能就会永远存在,宇宙量子场的未来可能就没有多少变化了。

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