希格斯场，为何宇宙存在于刀刃之上（视频）
希格斯场会因为量子隧道而产生，这种气泡会以光速急速膨胀，扩张到所有空间。渗透在时空中的希格斯粒子可能正站在刀刃上，随时准备宇宙坍塌。这可能是一个提示，暗示着我们的宇宙只是广袤的沙漠中的一粒，或者只是多元宇宙中的一个。
希格斯场
通过在大型强子对撞机上进行实验，我们发现了希格斯玻色子。在理论物理学家看来，希格斯玻色子能灵活地解释一些基本粒子是如何获得质量的，但它似乎是一个不太完整且难令人满意的解答，有许多问题仍然未被解决。希格斯玻色子不具备和其他基本粒子一样的简洁、美感和对称性。
……
截至目前，我们尚未发现新现象，让我们用已知的粒子做一个假设，包括希格斯玻色子在内的粒子是自然中唯一的基本粒子，而其能量比我们目前发现的要大上许多。
让我们看看这个假设会带我们发现什么。我们会发现在宇宙中存在一个令人惊讶而有趣的结论。为解释我的观点，首先，我想解释一下什么是希格斯粒子。让我们先回到宇宙大爆炸后的一亿分之一秒，根据希格斯的理论，在那一刻，宇宙中发生了一件重要的大事——时空经历了相变过程。
相变是非常类似于水在零摄氏度下结冰的一种物理过程。但在刚才的例子中，相变不是物体内部分子排列发生变化，而是时空的构造发生了改变。
在相变过程中，空间被物质所填充，我们称之为场。这种物质具有不可见性，但拥有物理的现实性，它一直环绕着我们，就好像我们在房间里呼吸的空气一样。一些基本粒子与这种物质接触，在此过程中形成质量。
这一固有的我们称之为粒子的质量，通过发现希格斯玻色子，大型强子对撞机确实证明了这种物质是真实存在的，因为它是生成希格斯玻色子的原材料。总而言之，它是发现希格斯粒子的关键。
但故事比这要有趣得多。通过研究希格斯的理论，理论物理学家以数学推演、而非物理实验的方法发现，场并非必然以我们如今观测到的形式存在。
正如物质能以液态或固态存在，同理也适用于场，填充整个时空的物质能以两种状态存在。除了已知的场之外，第二种状态比我们现在观察的场的密度要高出几十亿倍。
场的另一种状态的存在，提出了一个潜在的问题。因为，根据量子力学，两种状态下的转化是可以实现的，即使是处在能量屏障出现分割两种状态的情况下。而这种现象，被恰如其分地称为量子隧道。
由于量子隧道的存在，我可以在这里消失，重新在下一间房子里出现。可以说，我能穿墙而过。不过别指望我能真的能在大家面前表演这个把戏，我能穿墙而过的可能性微乎其微。大家不得不在我成功之前，等上好长一段时间。但是相信我，量子隧道是一种真实的现象，许多领域都已观测到了它。例如，隧道二极管，一种在电子工业里使用的元件，它的工作机制就得归功于量子隧道的奇妙原理。
让我们再回到场。如果超密度场确实存在，那么由于量子隧道效应，在这一状态下，气泡会在某一时间和宇宙的某一地点突然出现。这就好像你烧一壶水，水从内部产生水蒸气气泡，然后它们膨胀，从液体变成气体。同样，超密度场会因为量子隧道而产生，这种气泡会以光速急速膨胀，扩张到所有空间，并把场从通常状态变成新的状态。
……
据此，我们挖掘出渗透在时空中的希格斯粒子可能正站在刀刃上，随时准备宇宙坍塌。我们发现这可能是一个提示，暗示着我们的宇宙只是广袤的沙漠中的一粒，或者只是多元宇宙中的一个。但我不知道自己的假设是否正确。
这就是物理的发展：一个简单的测量结果能指引我们通向全新地理解宇宙的光明大道，或者带着我们走进一条死胡同。但不论结果如何，但有一点我可以肯定，探索的旅程将充满惊喜。
……
篇幅有限，更多精彩内容，请观看视频。
加入收藏夹
