真空衰变
中科院物理所
2016-11-11 11:30:33
前言今天小编为大家带来了一个科普视频，给大家介绍一下真空衰变的概念。由于加字幕实在是太蛋疼了，所以小编只好把字幕贴到视频的下面，希望大家能够喜欢。如果我们的宇宙有个自我毁灭按钮，可以利落有效地把自身消灭得乾乾淨淨，以至于所有东西直接归于虚无，而生命也永远不再成为可能。究极的生态灾难——真空衰变。
要解释宇宙会怎麽自我毁灭，我们得知道两个原则：第一，能阶；第二，稳定态。宇宙中的所有东西，都倾向往基态发展。我们宇宙中的一切都遵循这两个原则：如果某物有很多能量，则它是不稳定的，这会使其想要摆脱不稳定态，以达到稳定的基态。如果我们目前对物理学的理解是正确的，那麽宇宙将从量子场获得它的属性。希格斯场可能不在稳定态，而是在亚稳定态，这是一种「假装稳定，但事实不是」的花俏说法。这是一个「假真空」。
如果希格斯场是假真空，会发生什麽？这意味著希格斯场有很多位能，等待被释放。任何随机的火花，例如量子穿隧效应，就可以释放希格斯场的位能。如果空间中的任何一点，开始发生所谓的真空衰减，就会产生一个不可逆的过程。当希格斯场到达到较低能量的状态时，它将释放大量的位能。这能量会推动周围的空间，越过活化能的屏障，使其释放更多的位能。新的、稳定的希格斯场或真空的泡沫会朝所有方向，并以光速成长。
想像一下，就像一片宇宙尺度的汽油海著火了。这个以能量包裹的球，将吞噬它所接触的一切。它所触及的东西都将被消除，不复存在。能量球将持续并永久增长，把在它的路上的宇宙通通清除。这甚至没有办法警戒，因为它扩张的速度实在太快了。但，我们也无能为力，因为我们会在一瞬间毁灭，不用一秒钟，地球就会消失无踪。但还有比这更糟的。如果希格斯场的能级改变了，物理学的所有定律，也将都随之被改变。
在这能量球中、真正的真空裡，标准模型将被推翻，被我们所不知道但肯定不同的物理所取代。我们将不知道基本粒子的行为、原子如何保持在一起、化学物质会如何反应。真空衰减不仅会破坏生命，它会毁灭化学本身，使我们所知道的生命形式不再可行。我们根本不知道裡面会是什麽样子。它可能是目前世界的影子，又可能不是。我们不会知道。如果真空衰减发生，前景确实是不怎麽乐观的。你现在可能会感到有点担心，但其实并不需要。
今天假真空理论的推测，是基于我们目前对粒子物理学的理解。然而，我们对物理学的理解可能是错误的。现在，没有人可以说真空衰减是真实的，那可能仅仅是一个可怕的想法。但是即使一个或多个死亡泡沫已经开始扩张，宇宙是如此之大，以至于它们可能在数十亿年间无法达到我们。甚至如果它们离得足够远，因为宇宙的扩张，它们可能永远无法接触到我们。光速在宇宙的规模上并不是那麽快。
所以，虽然真空衰减可怕的令人惊吓，现在，我们应该更担心其他的事情。比起真空衰减，我们更有能力为大多数这些问题做准备。制做这样的影片，通常需要几百小时的时间。所以如果你想了解更多关于宇宙毁灭的事情，请在Patreon支持我们。这些支持对我们帮助甚大。我们试图每几个月至少消灭宇宙一次。如果你有什麽宇宙末日情景希望我们涵盖到的话，请在评论区留言让我们知道。字幕由 Amara.org 社群提供。
原视频地址：https://www.youtube.com/watch?v=ijFm6DxNVyI。本文编辑：summeryy。近期热门文章Top10。点此查看以往全部热门文章阅读原文。