1.媒体来源:
sciencealert
2.记者署名:
Mike McRae
3.完整新闻标题:
Our Universe Is Finely Tuned For Life, And There's an Explanation For Why That I
s So
4.完整新闻内文:
从物理上讲,我们的宇宙似乎出奇地完美。按理说,如果不是这样,我们所知道的生命、行
星、原子以及其他一切就不会存在。
现在,来自美国、法国和韩国的三位物理学家对生命、宇宙及其中的一切为何拥有如此绝佳
的机会提出了新解释。
出于某种原因,能量的总量—或者更准确地说,它等同的质量—和宇宙的加速膨胀是如此巧
妙地平衡,在过去 130 亿年左右的时间里,有充足机会让很多有趣的事情发生。
太强的引力会将时空的膨胀黏合在一起;如果引力太弱,引力对膨胀的宇宙而言会显得无足
轻重。
这种明显近乎完美的平衡可能是微调的结果,这是物理学的过程,其中系统特征必须以如此
精确的方式匹配或抵消。如果没有,系统就不会看起来像它那样。
例如,我们的宇宙恰好是带中性电荷的。出于某种原因,恰好有几乎相同数量的质子来抵消
每个电子的电荷。添加更多的电子,它将是负的,迫使物质团块将自己推开。
另一方面,它可能是所谓“自然”的结果。例如,月球在日食期间几乎完美地遮挡了太阳,
这并不是天文学的硬性法则所规定的。月球、太阳的大小以及我们对两者的看法不需要任何
进一步解释就能合情合理。
物理学家在观察宇宙时通常不喜欢诉诸模糊的巧合。如果一个系统的两个功能看起来非常匹
配,那么就会有强烈的研究动机以获得更深入的解释。
对于宇宙中性电荷问题,其解答可能解释为什么物质与反物质不平衡。
在宇宙令人难以置信的能量和膨胀反映的情况下,不乏聪明和创造性的想法可供咀嚼。然而
,大多数倾向于分为两类。
一个以人择原理为中心,即只有像我们这样能够产生思维大脑的宇宙才能提出诸如“我为什
么在这里?”之类的哲学问题。
不过,这可能意味着存在其他宇宙。也许是无限的数字,大多数要么在他们出生的那一刻崩
溃,要么在无尽的无聊中爆炸。我们的恰好是其中之一!虽然想想很有趣,但如果没有任何
方法可以证明多元宇宙的存在,这不是一个可以产生科学成果的命题。
至于第二类,我们可能会遗漏物理难题的一些关键部分,例如在特定条件下可能失败的新对
称性或场。
希格斯玻色子的静止质量——表现一个场的粒子,赋予许多基本粒子质量——出乎意料地轻
,这一事实可能表明我们对力和粒子的理解存在差距。
它本身是另一个微调难题的结果,是其他物理学奇怪地精确抵销的结果。例如,希格斯玻色
子的质量与宇宙常数(真空中的能量密度)之间似乎存在某种神秘的微调。
最新的研究将希格斯玻色子令人震惊的微小质量背后的未知物理思想与一种量子多重宇宙效
应结合在一起,这次是可实行的测试。
论文的模型将希格斯粒子置于微调解释的中心。通过将玻色子与其他粒子耦合,使其低质量
可以有效地“触发”我们观察到的物理学中的事件,它提供了力和质量之间的联系。
作者据此展示了一个场中的弱相互作用变量如何影响不同类型的真空,特别是具有不同膨胀
程度的虚无小块。这可能证明了希格斯玻色子与宇宙常数之间的联系。
这某种程度上是多元宇宙,因为在无限膨胀空间的不同区域中发生的触发可能会产生像我们
这样看似平衡良好的宇宙。
他们的数学表明:这些触发仅限于几种可能性,甚至还有解释暗物质的空间。更厉害的是:它
还预测了多个不同质量的希格斯粒子的存在,它们都比我们已经观察到的要小。这至少给了
假设一些可以实际测试的东西。
在宇宙微调之谜的真相解开之前,这仍将是许多巧妙的想法之一。一个我们热爱的地方-我
们的宇宙。
这项研究发表在《物理评论 D》上。
5.完整新闻连结 (或短网址):
https://tinyurl.com/ar9ywv8n
6.备注:
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.104.095014
Nima Arkani-Hamed的研究.....大师的新想法?