模型研究顯示宇宙或不應(yīng)存在:形成后即崩塌
發(fā)布時(shí)間:2014年06月27日 文章出自:新浪科技
標(biāo)簽: 太空

新浪科技訊 北京時(shí)間6月27日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,宇宙不應(yīng)該存在。至少根據(jù)一項(xiàng)最新研究結(jié)果是這樣。對(duì)大爆炸之后的情景進(jìn)行的模擬研究顯示,宇宙應(yīng)當(dāng)在其形成之后的幾微秒內(nèi)就會(huì)崩潰,而不應(yīng)該繼續(xù)存在。
倫敦帝國(guó)學(xué)院物理學(xué)博士,這項(xiàng)研究的第一作者羅伯特·霍根(Robert Hogan)表示:“在宇宙極早期,我們認(rèn)為發(fā)生了一次暴漲過程,這是大爆炸之后宇宙經(jīng)歷的一次極速膨脹過程?!彼f:“這一過程引發(fā)強(qiáng)烈震蕩,而如果這種震蕩過了頭,那么我們就會(huì)進(jìn)入一個(gè)新的能量空間,而這將導(dǎo)致宇宙的崩塌?!?/p>
物理學(xué)家們通過一個(gè)最新模型得到這一結(jié)論,這一模型可以解釋新近才被確認(rèn)的希格斯-玻色子的一些性質(zhì)。這種粒子被認(rèn)為可以用來解釋為何物質(zhì)具有質(zhì)量。在宇宙誕生時(shí)留下的微弱引力波同樣支持這一觀點(diǎn)。很顯然,在這其中肯定還遺漏了什么東西。
霍根表示:“我們?cè)谶@里討論這個(gè)問題。這就意味著我們必須將我們的理論延伸出去,解釋為什么這沒有發(fā)生?!庇钪娲蟊ㄖ蟀l(fā)生了什么?
其中一種可能的解釋是:在經(jīng)歷早期的爆炸階段之后,宇宙經(jīng)歷了一次迅疾的膨脹過程,也就是我們所說的暴漲。這一過程扭曲并擠壓時(shí)空,從而在時(shí)空中造成漣漪,也就是引力波,它會(huì)讓穿越宇宙的輻射發(fā)生偏振。
盡管這些事件發(fā)生在138億年前,但設(shè)在南極的一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡——即所謂“宇宙星系間偏振背景成像”(BICEP)近期卻仍然在宇宙微波背景輻射信號(hào)中探測(cè)到微弱的偏振信號(hào),尤其是:他們所探測(cè)到的還是極具特征性的偏振模式,即所謂B模(B-mode pattern)。
引力并非在早期宇宙起作用的唯一力。另外還有一個(gè)無處不在的能量場(chǎng),即所謂“希格斯場(chǎng)”,它彌漫整個(gè)宇宙并賦予其中的粒子以質(zhì)量。科學(xué)家們?cè)?012年最早發(fā)現(xiàn)了這個(gè)場(chǎng)的蹤跡,當(dāng)時(shí)他們找到了希格斯玻色子并確定了它的質(zhì)量。
有了對(duì)宇宙暴漲性質(zhì)以及希格斯玻色子性質(zhì)的更深理解之后,霍根與他的同事馬爾科姆·法爾巴恩(Malcolm Fairbairn)嘗試重現(xiàn)大爆炸之后經(jīng)歷暴漲過程時(shí)的情形。
他們研究的結(jié)果對(duì)于——所有東西來說,都是壞消息——新生的宇宙應(yīng)當(dāng)曾經(jīng)在能量場(chǎng)中經(jīng)歷過劇烈的震蕩,也就是所謂“量子漲落”。這種震蕩反過來可能會(huì)擾亂希格斯場(chǎng),將整個(gè)體系降低到一個(gè)低得多的能量態(tài)上,最終導(dǎo)致整個(gè)宇宙的崩塌成為不可避免的結(jié)果。
丟失的線索
這么說來,宇宙根本就不應(yīng)該存在,但實(shí)際上宇宙卻是存在的。
霍根表示:“一般的看法是認(rèn)為我們的理論中一定還缺少某些我們尚未掌握的物理學(xué),因?yàn)槲覀兤穸紱]能發(fā)現(xiàn)它們?!?/p>
對(duì)此,一種較為流行的理論是所謂的“超對(duì)稱理論”,該理論認(rèn)為所有目前已知的粒子都擁有自己的超對(duì)稱粒子,并且認(rèn)為更加強(qiáng)大的加速器或許可以發(fā)現(xiàn)它們。
不過,加州理工學(xué)院物理學(xué)家,《宇宙末端的粒子:為何對(duì)希格斯玻色子的搜尋會(huì)帶領(lǐng)我們抵達(dá)新世界邊緣》一書的作者西恩·卡羅爾(Sean Carroll)表示,宇宙暴漲理論到目前為止還仍然僅僅是一種假設(shè),一部分物理學(xué)家甚至還暗示此前BICEP所發(fā)現(xiàn)的,被認(rèn)為是來自宇宙開端的原初引力波信號(hào)實(shí)際上只是星際塵埃產(chǎn)生的信號(hào)。假設(shè)有關(guān)宇宙暴漲的細(xì)節(jié)發(fā)生改變,那么霍根和法爾巴恩的模型就必須做出相應(yīng)的修訂。
實(shí)際上這也已經(jīng)不是物理學(xué)家們第一次提出關(guān)于希格斯玻色子可能會(huì)給宇宙帶來厄運(yùn)的觀點(diǎn)了。此前已經(jīng)有其他物理學(xué)家計(jì)算認(rèn)為希格斯玻色子的質(zhì)量獎(jiǎng)最終導(dǎo)致宇宙的失穩(wěn),并在數(shù)十億年的時(shí)間內(nèi)帶來大毀滅。
卡羅爾表示,希格斯玻色子的質(zhì)量大約是質(zhì)子的126倍,這一數(shù)字幾乎正好位于臨界點(diǎn)上——如果它質(zhì)量更小一些,那么希格斯場(chǎng)將變得更加容易波動(dòng),而如果它質(zhì)量更大一些,則目前的希格斯場(chǎng)將會(huì)變得極端穩(wěn)定。
霍根在此間于英國(guó)樸茨茅斯召開的皇家天文學(xué)會(huì)會(huì)議上報(bào)告了他的結(jié)果,有關(guān)論文則將于近期在《物理評(píng)論快報(bào)》上。(晨風(fēng))
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