暗能量是宇宙间最神秘、最丰富的能量形式之一,约占据宇宙68.3%的质能,但物理学家们真的对它了解不多。在上世纪90年代发现暗能量之前,物理学家认为因大爆炸而产生的宇宙膨胀正在减缓甚至停止。此后,通过对超新星的观测,天体物理学家们意识到其实宇宙膨胀正在加速,而导火索正是暗能量。
暗能量可能是一个问题,因为它会导致所谓的“宇宙大撕裂”。这种暗能量随着时间的流逝会不断增强,人们基于该观点描绘出了宇宙末日的景象。此外,宇宙大部分空间都充斥着暗能量,而且这些空间将继续膨胀。如果这种暗能量不断增强且持续扩散,就意味着它开始推动星系相互分离,紧接着推动行星远离恒星,并造成一系列类似的变化。最终,暗能量将会强大到把原子核从原子中撕扯出来,并撕裂宇宙间存在的一切,使宇宙分崩离析。
在人类制造出核武器之前,一枚炸弹夷平一座城市的想法闻所未闻。但1945年6月的广岛刷新了人们的看法,一项凸显人类破坏力的新技术也由此面世。有意思的是,我们无法预测未来,无法预测人类有何创举。智能生物终结说认为,智能生物将创造出终结宇宙的东西。值得欣慰的是,我们现有的核武器貌似还不足以毁灭地球。但问题在于,万一我们不是宇宙中仅存的智能生物呢?万一宇宙已经因为其他智能生物的行为被破坏或正在走向终结呢?
早在上世纪60年代,科学家就提出希格斯玻色子,但直到2012年7月4日,欧洲核子研究委员会的大型强子对撞机才证实其存在。希格斯场是玻色子产生的地方,在宇宙中随处可见。一些基本粒子(指构成物质的最小最基本单位)与希格斯场彼此相互作用并从中获取能量。有趣的是希格斯场可能有两种不同状态,就像物质能够以液态或者固态存在一样。另一种状态比我们所知道的希格斯场密度大很多,但是物理学家们并不确定这种状态是否存在。
那么,问题究竟出在那儿呢?根据量子力学,这两种状态会互相转化,其能量与峰值谷值相似。目前,希格斯场处于潜在能态的最低值,也就是谷值。理论家认为,如果希格斯场要改变谷值,宇宙就会毁灭。好消息是它需要动量才能上升到峰值,然后才能下降到下一个谷值,而这一点不大可能发生。坏消息是还存在一种量子涨落的现象,也就是能量变化。这种变化会引发量子隧道效应,意味着动量不再必要。由此,希格斯场在较低能态下就进入谷值。这样将给宇宙带来毁灭性的后果,因为超密集希格斯场将会产生膨胀的磁泡,从而可能导致原子组成的所有物质都分崩离析。
这种情况可能随时发生,多么疯狂啊!根据史蒂芬·霍金,超密集希格斯场可能已准备好起泡。不过据估算,在10100年内可能不会发生这种情况。也许你对10100年没有概念,那真的是非常遥远的未来。而且如果的确发生了这样的事情,真空也将会以超光速抵达地球,我们还来不及反应,一切就已经消失了。
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