可怕的真空衰变:瞬间就能毁灭宇宙,现在可能已经发生了?

宇宙观察说 2024-05-05 02:11:08

说出来你可能不信,科学家认为:真空衰变可能会随时毁灭宇宙,一旦它被触发,所有的物质结构都会被摧毁,整个宇宙将在基本粒子层面被重新洗牌,产生一批新的物理定律,相当于又来了一次宇宙大爆炸。

作为物理学中的一个基本原理,真空衰变其实和最低能级的稳恒态有关,即在一个系统中,能量总是会自发往最低的状态靠拢,比如山顶的一个球,轻轻一推就能让它滚下山坡,这就是一个典型的跌落到低能量阶段的过程。

而在我们的宇宙中,充斥交叉着各种看不见的场,有引力场,电磁场,量子场,但最重要的是希格斯场,其中希格斯玻色子赋予了所有粒子质量,是宇宙中的最基本场,然而目前的标准宇宙模型,其实位于希格斯场的亚稳定状态,也就是说我们的宇宙,有可能只是山顶或者半山腰的一个球,随时有可能因为一些微小的扰动,迅速坠落到山顶,坠落到一个更低的能级。

物理学家把这种不稳定的宇宙状态,称为伪真空或者假真空,我们目前看到的所谓稳定的宇宙,也许只是宇宙动态平衡中一个短暂的阶段,有可能真空衰变现在已经发生了,正在以光速在宇宙范围内蔓延,但我们永远不可能提前知道。

还有一个很重要的问题是:多大的能量释放能触发真空衰变?

刘慈欣曾经在《朝闻道》里,设置了一个环地球赤道的对撞机,这个对撞机的能量足以媲美宇宙大爆炸瞬间,足以引发真空衰变,为了避免这种情况的发生,外星文明来到地球阻止了这个对撞机的运转。

现实世界中,能量密度最大的对撞机是欧洲的大型强子对撞机,它能把粒子加速到接近光速的水平,但距离宇宙大爆炸瞬间的能量密度还很远,别说重现宇宙大爆炸了,连一个黑洞都撞不出来,并且宇宙中的其他天文现象的能量密度也不够大,远不足以推动整个宇宙从伪真空状态脱离,发生真空衰变。

所以在这一点上,我们的宇宙目前非常的安全,但问题是宇宙是由量子力学控制的,在我们看不见的微观世界,量子涨落一直在不断的发生,整个宇宙的稳定状态,本质上也是量子态,充满了不确定性,这就导致宇宙中的任何地方都有可能成为真空衰变的发生地点,从而引起整个宇宙的状态变化。

如果太阳系内发生真空衰变的话,地球毫无疑问将变成基本粒子,太阳系范围内的一切物理定律都会消失,然后这片新的真空,会以光速继续向四周扩散,当你亲眼看到真空衰变的那一刻,你就会瞬间消失,毫无痛苦。

而如果宇宙中其他地方真空衰变,那么它们的影响传到地球,可能需要几千万年甚至几百亿年,远远影响不到我们现在的生活,甚至在真空衰变到达地球之前,人类文明可能已经在宇宙中消失了。

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