[新聞] 我們宇宙為生命做了微調,為何如此有一

作者: jackliao1990 (jack)   2021-11-23 14:57:43
1.媒體來源:
sciencealert
2.記者署名:
Mike McRae
3.完整新聞標題:
Our Universe Is Finely Tuned For Life, And There's an Explanation For Why That I
s So
4.完整新聞內文:
從物理上講,我們的宇宙似乎出奇地完美。按理說,如果不是這樣,我們所知道的生命、行
星、原子以及其他一切就不會存在。
現在,來自美國、法國和韓國的三位物理學家對生命、宇宙及其中的一切為何擁有如此絕佳
的機會提出了新解釋。
出於某種原因,能量的總量—或者更準確地說,它等同的質量—和宇宙的加速膨脹是如此巧
妙地平衡,在過去 130 億年左右的時間裡,有充足機會讓很多有趣的事情發生。
太強的引力會將時空的膨脹黏合在一起;如果引力太弱,引力對膨脹的宇宙而言會顯得無足
輕重。
這種明顯近乎完美的平衡可能是微調的結果,這是物理學的過程,其中系統特徵必須以如此
精確的方式匹配或抵消。如果沒有,系統就不會看起來像它那樣。
例如,我們的宇宙恰好是帶中性電荷的。出於某種原因,恰好有幾乎相同數量的質子來抵消
每個電子的電荷。添加更多的電子,它將是負的,迫使物質團塊將自己推開。
另一方面,它可能是所謂“自然”的結果。例如,月球在日食期間幾乎完美地遮擋了太陽,
這並不是天文學的硬性法則所規定的。月球、太陽的大小以及我們對兩者的看法不需要任何
進一步解釋就能合情合理。
物理學家在觀察宇宙時通常不喜歡訴諸模糊的巧合。如果一個系統的兩個功能看起來非常匹
配,那麼就會有強烈的研究動機以獲得更深入的解釋。
對於宇宙中性電荷問題,其解答可能解釋為什麼物質與反物質不平衡。
在宇宙令人難以置信的能量和膨脹反映的情況下,不乏聰明和創造性的想法可供咀嚼。然而
,大多數傾向於分為兩類。
一個以人擇原理為中心,即只有像我們這樣能夠產生思維大腦的宇宙才能提出諸如“我為什
麼在這裡?”之類的哲學問題。
不過,這可能意味著存在其他宇宙。也許是無限的數字,大多數要么在他們出生的那一刻崩
潰,要么在無盡的無聊中爆炸。我們的恰好是其中之一!雖然想想很有趣,但如果沒有任何
方法可以證明多元宇宙的存在,這不是一個可以產生科學成果的命題。
至於第二類,我們可能會遺漏物理難題的一些關鍵部分,例如在特定條件下可能失敗的新對
稱性或場。
希格斯玻色子的靜止質量——表現一個場的粒子,賦予許多基本粒子質量——出乎意料地輕
,這一事實可能表明我們對力和粒子的理解存在差距。
它本身是另一個微調難題的結果,是其他物理學奇怪地精確抵銷的結果。例如,希格斯玻色
子的質量與宇宙常數(真空中的能量密度)之間似乎存在某種神秘的微調。
最新的研究將希格斯玻色子令人震驚的微小質量背後的未知物理思想與一種量子多重宇宙效
應結合在一起,這次是可實行的測試。
論文的模型將希格斯粒子置於微調解釋的中心。通過將玻色子與其他粒子耦合,使其低質量
可以有效地“觸發”我們觀察到的物理學中的事件,它提供了力和質量之間的聯繫。
作者據此展示了一個場中的弱相互作用變量如何影響不同類型的真空,特別是具有不同膨脹
程度的虛無小塊。這可能證明了希格斯玻色子與宇宙常數之間的聯繫。
這某種程度上是多元宇宙,因為在無限膨脹空間的不同區域中發生的觸發可能會產生像我們
這樣看似平衡良好的宇宙。
他們的數學表明:這些觸發僅限於幾種可能性,甚至還有解釋暗物質的空間。更厲害的是:它
還預測了多個不同質量的希格斯粒子的存在,它們都比我們已經觀察到的要小。這至少給了
假設一些可以實際測試的東西。
在宇宙微調之謎的真相解開之前,這仍將是許多巧妙的想法之一。一個我們熱愛的地方-我
們的宇宙。
這項研究發表在《物理評論 D》上。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://tinyurl.com/ar9ywv8n
6.備註:
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.104.095014
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