在摧毀宇宙之前我們必須先來點(diǎn)關(guān)于真空衰變理論的量子力學(xué)。愛因斯坦的廣義相對論告訴我們時空本身是可以扭曲變形的,而引力不過是時空彎曲的直接表現(xiàn)而已!但二十世紀(jì)初誕生的量子力學(xué)則從根本上摧毀了我們原本對連續(xù)世界的理解,而海森堡不確定性原理則揭示了一個更加令人驚訝的世界。
時間測得越準(zhǔn),則動量E就越不確定,那么在有一個非常非常短的時間t以內(nèi),即使在真空中也會有巨大的能量起伏,而這種能量的出現(xiàn)完全是量子力學(xué)的不確定性為基礎(chǔ)的,但這種能量會在我們發(fā)現(xiàn)它的瞬間就已經(jīng)消失,因而宇宙在整體上能量仍然保持守恒!
什么是真空衰變?
真空不空,而2012年歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子,其他粒子在希格斯場中被賦予質(zhì)量,但希格斯玻色子與真空的性質(zhì)也有莫大的關(guān)系,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的質(zhì)量高達(dá)126GeV,這有些超出此前科學(xué)家對希格斯玻色子質(zhì)量的預(yù)估,這可能揭示了另一個結(jié)果,即我們所謂的真空可能并不是真正的“真空”,相對而言“真空”的能級可能會更低
如果真空衰變發(fā)生,那么后果是極其嚴(yán)重的,一切物理定律可能會被改寫,整個宇宙體系將崩潰,而且擴(kuò)張速度極快,最終將會達(dá)到光速,吞沒整個太陽系只需要5個小時,即使整個銀河系也只需要15萬年時間!看起來有些像《三體》中的二向箔,但兩者完全不是同一個級別的東西,前者是跌落的是能級,后者跌落到是維度!
怎么樣才能發(fā)生真空衰變?
但現(xiàn)代宇宙的真空狀態(tài)并未發(fā)生真空衰變,科學(xué)家猜測是在現(xiàn)在的真空和“真正的真空”之間被能量所阻隔,這個能量非常大,就如希格斯玻色子的質(zhì)量超出預(yù)期一樣,可以對現(xiàn)有的真空施以巨大的能量,讓其超過這個“真空能量”,那么雪崩式的真空衰變就會發(fā)生!
劉慈欣的科幻小說《朝聞道》曾經(jīng)描述了一個超級文明“排險者”阻止了人類突破這個能導(dǎo)致真空衰變的超級能量出現(xiàn)。《朝聞道》中設(shè)定的能導(dǎo)致真空衰變的能量閥值是“10^20eV”,也就是100億億電子伏特。歐洲強(qiáng)子對撞機(jī)的質(zhì)子對撞不過是12TeV,也就是13萬億電子伏特,只有真空衰變能閥值的1/7.7萬,距離這個能級還遠(yuǎn)著呢!
但《朝聞道》中的環(huán)赤道加速器達(dá)到了這個能級,原本人類的目的是找到大一統(tǒng)理論,但在實(shí)驗(yàn)前一天,這個環(huán)赤道加速器消失了,在所有原來安裝的設(shè)備消失處都長滿了一種據(jù)說可以在沙漠中頑強(qiáng)生長的草,這是“排險者”作為補(bǔ)償贈送給地球的。
1980年的《物理評論》曾經(jīng)有一篇論文描述了“真空衰變”的可怕之處,量子力學(xué)描述下的真空并不是一個絕對真空,而是一片能量子海洋,幽靈粒子瞬間產(chǎn)生又瞬間消失。論文中描述在這種真空中可能會出現(xiàn)“真正的真空”,開始可能只有一個原子大小,但會迅速擴(kuò)大,由于宇宙爆炸一般擴(kuò)展,只不過它可能不會經(jīng)歷暴漲,但最終會達(dá)到光速。被這個球體囊括在內(nèi)的所有物質(zhì)都將瞬間蒸發(fā)!
只要假以時日,整個宇宙會被徹底摧毀!
沒有任何力量可以阻止真空衰變開始和蔓延,
有一個理論挺好玩,比如我們達(dá)不到100億億電子伏特的能量,但太陽也達(dá)不到氕氕的質(zhì)子鏈反應(yīng)的能量啊,但太陽照樣燃燒發(fā)光,因?yàn)橘つ虬l(fā)現(xiàn)了能夠?qū)崿F(xiàn)突破庫侖障壁的量子力學(xué)公式,使得太陽內(nèi)核的氕氕原子核在沒有達(dá)到聚變溫度的條件下發(fā)生聚變了!
這就是量子力學(xué)中見鬼一般的量子隧穿效應(yīng),這個效應(yīng)在太陽內(nèi)核中提供了燃料的生產(chǎn)通道,而且量子隧穿效應(yīng)的速度決定了太陽的壽命,因?yàn)樘杻?nèi)核溫度不夠,隧穿效應(yīng)發(fā)生的概率極低,大約每十億個質(zhì)子對才有一對發(fā)生,但太陽內(nèi)核質(zhì)子對何其多!
太陽內(nèi)核的量子隧穿效應(yīng)提供了人類賴以生存的陽光,但現(xiàn)在我們非常擔(dān)心這個量子隧穿效應(yīng)會導(dǎo)致某處突然生成真空衰變,繼而席卷全宇宙!從量子力學(xué)角度來說,它可能在任何時間、任何地點(diǎn)發(fā)生,而且一旦開始,除了光速逃離,沒有任何辦法!
請問人類已經(jīng)準(zhǔn)備好光速飛船了嗎?


