如何高效完全地毁灭整个宇宙?

【如何高效完全地毁灭整个宇宙?】假如我们的宇宙有一枚自我毁灭按钮,能把自身彻底毁掉,使万物不复存在、使生命永远消失,这就是终极生态灾难——真空衰变(vacuum decay) 。 为解释宇宙如何能自我毁灭,我们先要了解两个原则 。
第一,能级 。 这是物理学中的一个核心思想:万物都有一个能级 。 能级越高,则体系中的能量就越多 。 例如,木头拥有一个较高的能级 。 它可以燃烧,这一过程能释放出存储在其化学键中的化学能,并将之转变成热量 。 余下的灰烬所处的能级就低于原先的木 。
第二,稳定态 。 宇宙万物皆倾向于基态发展,基态就是完全稳定的状态,有着所能及的最低能量 。 例如,一个在山上的小球是不稳定的,因为它有很大的势能 。 当受到扰动时,它会滚入山谷,在这个过程中就会失去势能 。 这个小球现在就处于基态,并且很稳定 。 它将会保持这个状态 。

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宇宙万物皆遵循这两个原则 。 如果某物质拥有很多能量,它是不稳的,会倾向于摆脱不稳定的状态来变得稳定,并达到其基态 。 这放之四海而皆准,即便是奇异的量子力学世界 。 如果我们当前对物理学的理解是正确的话,那么,量子世界决定了万物的性质 。 量子力学告诉粒子如何行为与相互作用 。
就像宇宙中的万物一样,量子也倾向于尽可能的最低能级,这被称为真空状态 。 这与空间中的真空无关,它之所以这样叫,是因为科学家不大擅长命名东西 。 然后,我们就会说量子场达到它们的真空状态,但有个可能除外 。
希格斯场有可能不处于稳定态,而是亚稳态,是一种假想稳定但实际不是的状态 。 这是一个假真空 。 希格斯场赋予了粒子的质量,这规定了几乎宇宙万物的相互作用 。
但是,如果希格斯场是一个假真空会怎样?
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希格斯场
再想想那个在山谷中的小球,这个小球就是希格斯场 。 山谷可能不是希格斯场的最低能量状态,可能还有一个更深的山谷等着小球落下 。 这将意味着希格斯场拥有很大的势能,等待被释放 。 希格斯场就像一块木头,但浸泡在汽油中,等待点燃宇宙 。 诸如量子隧穿效应等随机的火花,可释放希格斯场的势能 。
这可能发生在任何时候,并且毫无征兆 。 如果在空间中的任意一点,这种所谓的真空衰变开始,将没有回头 。 随着希格斯场进入到低能量状态,它将释放出大量的势能 。 这种能量使周围的空间越过能垒,释放出更多的势能 。
一个新的稳定希格斯场球体,或者真真空,会以光速超朝着各个方向生长 。 想象一下,把宇宙大小的天量汽油点燃 。 这个被能量包围的球体,将吞噬它所接触的一切 。 它所触及之处,皆化为乌有 。 这个泡泡将会永远地持续增长,消除在它增长路上的宇宙 。
而这无法预警,因为它太快了,但我们却无可奈何 。 我们的毁灭将会是一瞬间的,转瞬之间,地球也将消失 。 但实际上还会变得更糟,如果希格斯场的能级改变,物理学将全都被改变 。 在这种真真空的球体中,标准模型将被推翻,被我们所不知的其他物理学取代——我们将不知道基本粒子的行为、原子如何结合在一起、化学物质如何反应 。 真空衰变不只是毁灭生命,它也会毁灭化学本身,使我们所知的生命不可能存在 。
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