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宇宙并不穩(wěn)定?科學(xué)家:真空衰變隨時可能發(fā)生,進而毀滅宇宙

發(fā)布時間:2025-10-26閱讀(5)

萬物都有始有終,宇宙在奇點爆炸中誕生,也有一天會走向毀滅。

只不過宇宙對于人類來說過于波瀾壯闊,我們實在很難想象這樣的宇宙會通過什么樣的方式消逝,一些科學(xué)家提出了相應(yīng)的理論,認為宇宙的結(jié)局要么坍縮要么熱寂,處于熵增的極限。

這時的宇宙不再有新的恒星誕生,空間也不再擴張。恒星接二連三的毀滅,留下的中子星和白矮星也會在時間中逐漸熄滅,就連宇宙中的幽靈“黑洞”也會因霍金輻射緩慢蒸發(fā),直至完全消失。

熱鬧和閃耀的宇宙已經(jīng)成為了過去,這里現(xiàn)在單調(diào)而平靜,其中的能量就是氣球變大的動力,不過與氣球不同的是,宇宙自身具有向內(nèi)的萬有引力。

隨著能量的消耗,終有一天向外的擴張力會無法抵抗向內(nèi)的萬有引力,這種力的存在時間并不長。

隨著宇宙逐漸膨脹冷卻,引力首先從統(tǒng)一的力中分離了出來,強互作用力緊隨其后,另外兩種力也慢慢各自獨立,科學(xué)家在現(xiàn)在的粒子加速器中可以通過粒子的碰撞,模擬出早期宇宙的環(huán)境。

在這種極高的能量下,宇宙之后的138億年竟顯得有些枯燥無味。

不過宇宙的穩(wěn)定似乎只是一種假象,最初宇宙的每次“相變”都抹去原有的秩序,建立新的作用力和出現(xiàn)新的粒子,取代原有一切,我們不能肯定這種事不會再次發(fā)生,因為科學(xué)家發(fā)現(xiàn),真空其實并不穩(wěn)定。

真空并非真的空無一物。在物理學(xué)的定義中,只要壓強遠小于105帕的氣態(tài)空間都可以稱為真空,真的沒有任何物質(zhì)的空間在宇宙中是不存在的,即便把實體都去掉,空間中依然又電磁波和光子等非物質(zhì)粒子,把它們也去除后,空間仍殘余著某些能量,也就是說其他粒子在希格斯玻色子場形成慣性,然后才能具有質(zhì)量,構(gòu)筑大千世界,希格斯玻色子無處不在。

量子物理學(xué)認為,一個粒子的質(zhì)量越大,它就越不穩(wěn)定,因為大質(zhì)量粒子容易衰變成氫粒子,所以如果希格斯玻色子的質(zhì)量很小,而世界和人類的存在都依賴于穩(wěn)定的自然規(guī)律,這個原則被打破后,一切都會消失。

這種災(zāi)難不同于小行星撞地球或是太陽熄滅,因為前兩者都可以乘坐宇宙飛船逃到其他星系,而真空衰變無處可逃。

不過這樣的理論是建立在宇宙基本結(jié)構(gòu)是粒子的基礎(chǔ)上,假如宇宙的基本結(jié)構(gòu)是一個個更微小顫動著的弦,一切都會截然不同。

在新研究中,研究人員認為在弦理論下,可以利用非局部效應(yīng)把宇宙的相變消滅在萌芽狀態(tài),避免之后無法控制的擴張,非局部效應(yīng)它聽起來有點像量子糾纏,指的是時空的某處弦,可以即時的影響其他的弦,不管它們相距有多遠。

在弦理論下,一旦時空中出現(xiàn)相變泡,非局部效應(yīng)就會使泡的邊緣趨于光滑,導(dǎo)致泡在微觀尺度上破裂消散。

也就是說即便宇宙中的某處突然開始了相變,弦理論的這種效應(yīng)也會阻止它威脅全宇宙,不過即便真的開始了相變,而弦理論又是錯誤的,我們也不用擔(dān)心。

因為宇宙是如此之大,只要我們足夠遠,可能等人類滅絕了,衰變也沒有到達太陽系。

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