
希格斯玻色子(Higgs Boson)是借给其他粒子的神秘粒子,可以阻止我们的宇宙崩溃。它的特性可能是我们生活在一个多元宇宙一个狂野的新理论暗示了平行世界。
在宇宙不同区域具有不同物理定律的理论中,只有希格斯玻色子很小的世界才能生存。
如果是真的,新模型将需要创建新粒子,这反过来解释了为什么强力- 最终使原子无法崩溃 - 似乎遵守某些对称性。一路上,它可以帮助揭示暗物质- 构成最重要的难以捉摸的物质。
两个希格斯的故事
2012年大型强子对撞机实现了真正的巨大壮举;沿法国瑞士边界的这种地下粒子加速器首次检测到希格斯玻色子,这是一种诱导物理学家数十年的粒子。希格斯玻色子是标准模型的基石。该粒子使其他颗粒的质量赋予弱核力量和电磁力。
但是好消息有些糟糕。希格斯的质量为125 gigaelectronvolts(GEV),这比物理学家认为应该是的数量级小。
为了完全清楚,框架物理学家用来描述亚原子颗粒的动物园(称为标准模型)实际上并未预测希格斯质量的价值。为了使该理论起作用,必须通过实验得出数字。但是,后面的计算使物理学家猜测希格斯的质量将非常大。因此,一旦香槟开放,诺贝尔奖被分发出来了,这个问题隐约可见:为什么希格斯的质量如此低?
在另一个,最初是无关的问题中,强力并非完全可以像标准模型预测的那样行事。在数学物理学家用来描述高能相互作用,存在某些对称性。例如,充电的对称性(更改交互中的所有电荷,所有电荷都相同),时间的对称性(向后进行反应,并且相同),以及奇偶校验的对称性(将相互作用围绕其镜像图像换成相同,并且是相同的)。
在迄今为止执行的所有实验中,强力似乎都遵守了合并对称电荷逆转和均等逆转。但是,强力的数学并没有显示出相同的对称性。没有已知的自然现象应该强制对称性,但自然似乎正在服从它。什么给?
多宇宙的问题
法国替代能源和原子能委员会(CEA)和Cern的Daniele Teresi的一对理论家,Ra i Qaile tito tito d'Agnolo认为这两个问题可能是相关的。在一月份发表的《杂志》上发表的论文中物理评论信,他们概述了双胞胎难题的解决方案。
他们的解决方案:宇宙刚刚出生。
他们援引了一个名为Multiverse的想法,该想法是出于一种称为通货膨胀的理论而诞生的。通货膨胀是,在大爆炸的最早时代,我们的宇宙经历了一段极其增强的时期,每十亿分之一的大小增加了一倍。
物理学家不确定是什么动力通货膨胀或运作方式,但是基本思想的一个产物是我们的宇宙从未停止膨胀。取而代之的是,我们所说的“我们的宇宙”只是一个较大的宇宙中的一个小补丁,它不断地,迅速膨胀并不断地从新宇宙中弹出,例如浴缸中的泡沫泡沫。
该“多元宇宙”的不同区域将具有HIGGS质量的不同值。研究人员发现,拥有大型希格斯群众的宇宙发现自己在有机会成长之前就崩溃了。只有Higgs质量较低的多宇宙区域才能存活并具有稳定的膨胀速率,从而导致星系,恒星,行星以及最终高能粒子壁的发展。
为了制作具有不同希格斯群众的多元宇宙,该团队不得不将另外两个粒子引入混合物中。这些粒子将是标准模型的新增加。这两个新粒子的相互作用设置了多宇宙不同区域中希格斯的质量。
这两个新粒子也能够做其他事情。
测试时间
新提出的颗粒会改变强力,从而导致自然界中存在的电荷 - 平性对称性。它们的作用很像斧头,这是为了解释强力的性质而引入的另一个假设粒子。
新粒子也不限于早期宇宙。他们可能仍在居住在当今的宇宙中。如果他们的群众之一足够小,它可以在我们的加速器实验中逃避检测,但仍会在太空中漂浮。
换句话说,这些新粒子之一可能是导致暗物质的原因,这些粒子是占宇宙中所有物质的85%以上的无形物质。
这是一个大胆的建议:解决粒子物理学的两个最大挑战,并解释暗物质的性质。
解决方案真的很简单吗?尽管如此,该理论仍然需要进行测试。该模型预测了暗物质的一定质量范围,这是未来寻找暗物质的实验,例如地下设施超冷冻的暗物质搜索,可以确定。同样,该理论预测中子应该在中子内的电荷中具有较小但可能可测量的不对称性,与标准模型的预测相差。
不幸的是,我们将不得不等待一段时间。这些测量中的每一个都将需要数年的时间(即使不是几十年),才能有效排除或支持新想法。
最初发表在现场科学上。