研究称宇宙或可循环:数十亿年后重生(图)

2013-02-21 10:11  来源:新浪科技

标准模型以及希格斯玻色子,后者被认为赋予了宇宙中物质以质量

  标准模型以及希格斯玻色子,后者被认为赋予了宇宙中物质以质量

  新浪科技讯 北京时间2月21日消息,据国外媒体报道,科学家们表示,在对希格斯玻色子的性质进行研究之后,他们将有望揭开宇宙的最终命运。一种被称作“真空不稳定性”的理论指出,在经过数十亿年之后,现在的宇宙内部会产生出一个新的宇宙并最终取代现在我们所在的这个宇宙。而这一切是否会发生都要取决于希格斯玻色子的一些精密参数,目前研究人员们正在努力试图确认这些参数。

  去年,欧洲核子中心的大型强子对撞机首次探测到“疑似希格斯粒子”。希格斯玻色子与一种弥漫整个空间的能量场有关,其可以解释宇宙中物质质量的来源。换句话说,这种粒子赋予了我们身边所有物质以质量。自从这种神秘粒子在加速器中被发现以来,欧洲日内瓦和世界各地的各相关实验室中,研究人员正致力于了解这种粒子对于物理学究竟意味着什么。

  一种观点认为它所开启的是一个循环宇宙,所有的空间都将被最终更新。美国费米国家加速器实验室的约瑟夫·林肯(Joseph Lykken)博士表示:“只要你知道了希格斯玻色子的质量,那么在现有的粒子物理学标准模型中就可以进行相关的计算。但是,如果使用我们现有的物理学知识直接进行这样的计算,结果会很早。”他说:“这样计算的结果所得到的将是一种量子起伏,其产生一个微小的真空泡泡。由于它处于低能态,这个泡泡结构会以光速急剧膨胀,扫荡它眼前的一切东西。”不过他也指出,这并不是我们需要去担心的东西,因为到那时候我们的地球和太阳早就已经寿终正寝了。

  林肯教授是近日在于美国波士顿召开的美国科学促进会(AAAS)年会上说这番话的。当时他正出席一项议程,主旨是向会议介绍有关对希格斯粒子的研究最新进展。

  两年的延迟

  去年欧洲发现玻色子是在大型对撞机中进行的质子高速对撞中实现的。两台安装在对撞机设备上的独立探测器各自对这种神秘的新粒子进行了检测,结果显示希格斯粒子的质量大约为126GeV。

  克里斯·希尔(Chris Hill)是美国俄亥俄大学教授,他说:“这一结果非常棒,因为它恰好落在一个特定的范围内。”他说:“在这一结果揭晓之前,希格斯粒子的质量有一个很大的可能范围,从114 GeV到数百GeV。而让我感到惊喜的是此次测定出来的质量值是126 GeV,正好落在这个范围内。这样一来我们就可以借此更加精确地评估宇宙的未来命运了。”

  希尔教授本人是CMS(紧凑型μ介子线圈探测器)小组的成员,这是欧洲核子中心大型强子对撞机上安装的两台大型独立探测设备之一。另一台这样的探测器是Atlas。到目前为止,科学家们仍然还有大约1/3的对撞数据尚未处理完成。另外他们还需要做大量的工作,以便最终排除仍然存在于希格斯粒子的质量数值以及它们性质之中的不确定性。事实上,只有到完成这些工作之后,科学家们才会正式确认希格斯玻色子的发现,否则在此之前他们都只会继续用“疑似希格斯粒子”来进行表述。不过令人沮丧的消息是,目前大型强子对撞机已经被关闭了,原因是要进行重要的设备维护和升级工作。

  霍华德·戈登(Howard Gordon)博士是美国布鲁克海文国家实验室科学家,同时也是Atlas探测器科学组成员,他说:“谨慎起见,我认为大型强子对撞机大概还需要几年时间才会恢复运行,可能是在2015年。”他说:“大型强子对撞机需要关闭两年时间进行维护,修理磁铁之间的连接段并对其余部件进行维护保养。因此当我们在2015年恢复工作的时候,我们将拥有一个更高能级的对撞设备,这就意味着我们将获得更多数据,也就有更多的机会做出新的发现。不过要细致地完成这些工作,还将需要耗费数年的时间。”

  如果针对真空不稳定性的计算是正确的,那么这将是对循环宇宙论的支持,也就是说我们目前所处的这个宇宙可能只是无休无止不断重复出现消亡的循环宇宙中最新的一个而已。林肯表示:“我认为这个理论的可能性正变得越来越高。”他说:“如果循环宇宙理论成立,那么很多事情要解释起来就会容易的多。因此如果要让我去押注的话,我会押循环宇宙论。”(晨风)

责任编辑: 豆豆
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