世界终结的方式可能不是砰的一声巨响
【菜科解读】
世界终结的方式可能不是砰的一声巨响 而是宇宙基态的量子真空衰变到它真正的最小值
据新浪科技：国外媒体报道，宇宙可能并不像你想象的那么稳定。
世界终结的方式可能是这样的：不是砰的一声巨响，而是宇宙基态的量子真空衰变到它真正的最小值。
宇宙在过去经历了剧烈的相变。
这些相变最终导致了自然界4种基本力的分化，以及我们今天所知道的所有粒子。
所有这一切都发生在宇宙诞生不到1秒的时候，从那时起，宇宙就一直很稳定。
但是，宇宙可能不会永远这么持续下去。
一个分裂的宇宙
要理解宇宙的稳定性，我们首先要讨论什么是相变。
相变是指物质经历的快速、剧烈的转变。
这是我们经常能见到的现象。
当你把水烧开时，水就从液体转变成为气体；当你把水冷却下来时，它又会变成一大块冰。
这些过程就是相变。
也许最奇特的相变发生在量子场中。
量子场是宇宙的基本组成部分，每一种粒子——如光子或电子——实际上只是一个基础场的局部表现形式。
这些场占据了所有的空间和时间，就像蘸了橄榄油的面包。
正是这些场相互作用和交流的方式，构成了使我们能够存在的力和物理学特征。
这种存在基于4种基本力：引力、弱核力、电磁力和强核力。
但情况并非一直如此。
在宇宙最初的时刻，这些力是统一的。
随着宇宙的膨胀和冷却，量子场经历了相变，开始一个接一个地分裂。
最终的相变发生在电磁力从弱核力分裂之时。
这种分裂产生了光子和W及Z玻色子。
在物理学中，W及Z玻色子时负责传递弱核力的基本粒子。
此次分裂事件发生在宇宙诞生还不到1秒的时候，自此之后，一切都是稳定的——不再分裂，不再相变。
自然界的4种基本力在数十亿年的时间里不断地塑造着宇宙的演变。
目前看来，一切都很稳定——至少目前如此。
其实不太稳定
宇宙的稳定性很难测量。
当然，像相变这样有趣的过程已经发生了超过130亿年的时间。
的确，130亿年是很长的一段时间，但在量子场的世界里，任何事情都可能发生。
探测宇宙稳定性的最好办法就是通过希格斯玻色子的质量。
希格斯粒子是一个非常有趣的领域；其在宇宙中的存在将电磁力从弱核力中分离出来，并维持了今天的分裂状态。
如果没有希格斯玻色子，这些力将重新融合在一起。
在量子物理学中，一个实体的质量越大，它就越不稳定。
例如，大质量粒子会迅速衰变为较轻的粒子。
因此，如果希格斯粒子的质量很大，它就不可能像看起来的那么稳定，在一段时间之后，它可能会衰变为别的东西。
但如果希格斯玻色子的质量足够小，它可能就会永远存在，宇宙量子场的未来可能就没有多少变化了。
对希格斯粒子的测量发现，其质量会使宇宙处于“真正稳定”和“看起来不是很稳定”之间。
物理学家称这种状态为“亚稳态”，即这种状态目前看来是稳定的，但一旦出现问题，就会迅速变化。
寻找稳定性
宇宙量子场的亚稳态有些令人不安。
当然，宇宙可能依然可以持续数十亿年，甚至数万亿年，没有任何问题；但另一方面，这也可能意味着宇宙已经开始转变。
只需宇宙的某个随机区域朝错误的方向“轻轻一晃”，希格斯玻色子就会分崩离析，而底层的量子场就会找到一个新的、更稳定的结构。
“新”宇宙的区域会以接近光速的速度向外传播，直接穿过“旧”宇宙。
这种相变被科学家称为“假真空衰变”。
在量子场论中，假真空是一种理论状态，指的是真空态处于稳态，但并不处于系统最小能量状态，即准稳态。
假真空可在准稳态保持很长时间的稳定，但最终还是会衰变到更稳定的状态中，即所谓的“假真空衰变”。
当我们接收到任何关于这种相变的信息时，该过程其实已经发生了。
新宇宙的另一边会是什么？这很难说。
一切可能完全平淡无奇，新的量子场看起来就与旧的量子场一模一样，没有任何变化。
也可能只发生轻微的调整，比如暗能量的性质发生了微调，或者对中微子质量的微调。
或者，新的量子场可能完全不同，形成一个充满全新的力、场和粒子的宇宙——这将使我们所知的生命（以及相关的化学和原子学）都不可能存在。
当然，我们目前还不能百分之百确定亚稳态的标准。
我们也知道，粒子物理学的标准模型是不完整的。
对宇宙亚稳态的完整认识可能会改写我们对量子场的理解，并帮助我们最终界定“稳定-不稳定”的界线。
第一次观察到白矮星的X射线爆炸现象
这种死亡的太阳有时会在一次超热的爆炸中恢复活力并产生一个X射线辐射的火球。
来自包括图宾根大学在内的几个德国机构的一个研究小组在弗里德里希-亚历山大-纽伦堡大学(FAU)的领导下第一次观察到了这样一个X射线光的爆炸。
“这在某种程度上是一个幸运的巧合，真的，”来自FAU天文学机构的Ole König指出“这些X射线闪光只持续几个小时，几乎不可能预测，但观测仪器必须在准确的时间直接对准爆炸。
”他跟Jörn Wilms博士教授和来自马克斯-普朗克地外物理研究所、图宾根大学、巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学和波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的研究团队一起在《自然》上发表了一篇关于这次观测的文章。
这种情况下的仪器是eROSITA X射线望远镜，它目前位于离地球一百五十万公里的地方，自2019年以来一直在调查天空中的软X射线。
2020年7月7日，它在天空中的一个区域测量到了强烈的X射线辐射，而这个区域在4小时前是完全不显眼的。
四小时后，当X射线望远镜测量天空中的同一位置时辐射已经消失了。
由此可见，之前完全过度暴露在探测器中心的X射线闪光一定持续了不到8小时。
像这样的X射线爆炸在30多年前就被理论研究所预测，但直到现在还没有被直接观察到。
这些X射线的火球发生在太阳的表面，这些太阳在用完大部分由氢和后来在其核心深处的氦组成的燃料之前其大小跟太阳相仿。
这些太阳的尸体不断缩小，直到剩下白矮星，它们的大小跟地球相似，但其质量可能跟我们的太阳相似。
“想象这些比例的一种方法是把太阳想象成跟苹果一样大小，这意味着地球将跟针头一样大小并以10米的距离围绕苹果运行，”Jörn Wilms解释道。
来自图宾根大学的Victor Doroshenko博士补充称：“这些所谓的新星确实一直在发生，但在大多数X射线发射产生的最初时刻探测它们真的很难。
不仅闪光的持续时间短是一个挑战，而且发射的X射线的光谱非常软。
软X射线的能量不大，容易被星际介质吸收，所以我们在这个波段不能看得很远，这就限制了可观察的物体的数量--无论是新星还是普通的太阳。
望远镜通常被设计成对较硬的X射线最有效，因为那里的吸收不那么主要，而这正是它们会错过这样一个事件的真相！”Victor Doroshenko总结道。
另一方面，如果要把一个苹果缩小到针头大小，那么这个微小的颗粒将保留苹果相对较大的重量。
Jörn Wilms继续称：“来自白矮星内部的一茶匙物质很容易就具有跟一辆大卡车相同的质量。
由于这些烧毁的太阳重要由氧和碳组成，我们可以把它们比作在宇宙中漂浮的与地球同样大小的很大钻石。
这些珍贵宝石形式的物体温度很高，会发出白色的光芒。
然而这种辐射非常微弱，从地球上很难探测到。
除非白矮星伴随着一颗仍在燃烧的太阳，也就是说，当白矮星很大的引力从伴随的太阳外壳中吸引氢气时。
FAU的天体物理学家Jörn Wilms说道：“随着时间的推移，这些氢气可以在白矮星的表面聚集成一个只有几米厚的层。
”在这层中，很大的引力产生了很大的压力，这种压力非常大，以至于大到导致太阳重新点燃。
在一个连锁反应中，它很快就会发生很大的爆炸，期间氢气层被炸掉。
像这样的爆炸的X射线辐射就是2020年7月7日击中eROSITA探测器的真相，产生了一个过度曝光的图像。
“对来自白矮星大气层的X射线辐射的物理来源的理解相对较好，我们可以从第一原理和精致的详情中建立它们的光谱模型。
将模型跟观测结果进行比较可以了解这些物体的基本属性，如重量、大小或化学成分，”来自图宾根大学的Valery Suleimanov博士说道，“然而，在这种特殊情况下的问题是，在30年没有光子的情况下，我们突然有了太多的光子，这扭曲了eROSITA的光谱反应，eROSITA的设计则是为了探测数以百万计的非常微弱的天体，而不是一个但非常璀璨的物体”，Victor Doroshenko补充道。
Jörn Wilms则表示：“利用我们最初在支持X射线仪器开发时拟定的模型计算，我们能在一个复杂的过程中更详细地分析曝光过度的图像，从而获得一个白矮星或新星爆炸的幕后观点。
”根据这些结果，，这颗白矮星的质量大约相当于我们的太阳，因此相对较大。
爆炸产生了一个温度约为327,000摄氏度的火球，这使其温度为太阳的60倍。
“这些参数是通过将X射线辐射模型跟Valery Suleimanov和Victor Doroshenko在图宾根创建的非常热的白矮星所发出的辐射模型相结合，以及在FAU和MPE进行的远远超出规格的制度下对仪器反应的非常深入的分析而获得的。
我认为这很好地说明了现代科学中合作的主要性--以及德国eROSITA联盟中广泛的专业知识，”来自图宾根大学的Klaus Werner教授博士补充道。
由于这些新星很快就耗尽了燃料，它们会迅速冷却，X射线辐射则会变得更弱并直到最后变成可见光，其在eROSITA探测到的半天后到达地球并被光学望远镜观测到。
Ole König指出，随后出现了一颗看似璀璨的太阳，这实际上是来自爆炸的可见光且非常璀璨，以至于在夜空中可以用肉眼看到它，“像这样看似‘新星’的现象在过去也曾被观测到过。
由于这些新星只有在X射线闪光后才干看到，因此很难预测这种爆发，当它们撞上X射线探测器时重要是靠运气。
”
如果“鬼”存在，会给世界带来什么结果？
调查表明，不少人相信世界上存在鬼，甚至还有人声称看到过鬼。
那么，鬼真的存在吗？如果鬼存在，他们又是由什么构成的呢？根据一些人的描述，“鬼”通常是半透明轻飘飘的，他们可以任意穿过物体，还能漂浮在空中。
从量子力学的角度来看，就算是人也能发生量子隧穿效应，穿过一堵实心的墙壁。
只不过这个概率非常低，仅为1/10^35 假设墙壁厚度为1米，近乎等于0。
由此可见，能够任意穿墙的鬼不可能发生了量子隧穿效应。
如果鬼存在，他们不会是由普通的粒子构成。
在现代物理学中，符合任意穿墙性质的粒子可能只有中微子。
中微子的质量极小，不带电荷。
中微子有着“幽灵粒子”之称，因为它们可以随意穿透物体，哪怕是地球也能轻松穿透。
据估计，每秒有100万亿个中微子穿透人体，其中大部分来自于太阳，但我们根本察觉不到。
正是由于中微子捉摸不定，想要探测到它们极为困难，物理学家需要深入地下排除各种干扰。
不过，没有一种力可以让中微子大量聚集形成宏观物体，而且我们也感知不到中微子，所以“鬼”基本上不可能是由中微子构成的。
另外，人死之后，原子并没有发生变化，不涉及核反应，也不会产生中微子。
除此之外，能够解释鬼的存在也许只有平行宇宙或者高维时空。
如果宇宙之外还有其他平行宇宙，它们之间有可能存在着某种相互作用，导致我们接触到另一个宇宙中的物种。
或者“鬼”是高维时空中的物种。
对于人类而言，我们所能感知到的空间只有三个维度。
如果还有第四个空间维度，对于四维物种来说，三维封闭空间是可以从第四个维度穿透过去的。
这就如同二维平面上的一个圆圈，对于二维物种来说，圆圈是封闭的，但我们可以从第三个维度任意进出圆圈。
从目前的科学来讲，鬼是不存在的，上述猜测都没有得到任何切实证据的支持。
科学讲究的是证据，结果具有可重复性。
事实上，很多“遇鬼事件”往往是心理作用，或者是幻觉。
研究表明，人类听不到的次声波，看不见的电磁波，它们都有可能致使人产生不适的感觉，甚至会让人觉得看到了鬼。
另外，诸如毒蘑菇这样的有毒物质也会让人产生异常的幻觉。
虽然科学表明鬼不存在，但如果假设世界上真的有鬼，这会给世界带来什么结果？会造成恐慌吗？在这种情况下，地球将会变得“鬼满为患”。
人类在地球上已经存在了两百多万年，曾经在地球上生活过的人类数量远多于目前全球人口总数。
据估计，已经逝去的人类数量多达1000亿。
如今的地球已经让人感觉拥挤不堪，在此基础上，数量再多个将近13倍，我们一出门估计就能遇上“鬼”。
如果真的有鬼，也许肆无忌惮的人就会少很多。
另一方面，这可能会降低人们对死亡的恐惧。
因为人死之后，还有希望再见到已故之人，死亡不再是虚无的终结。
