科學探索，宇宙一直膨脹為何沒有坍塌？

宇宙為何沒有坍縮?由丹麥哥本哈根大學和英國、芬蘭科學家組成的研究團隊在《物理評論快報》上發表論文稱，他們距離找到這一問題的答案更近了一步。研究團隊對標準模型中最後一個未知參數——希格斯場和萬有引力之間的耦合強度做出了限制。這一研究有助科學家修正膨脹模型，使之與我們的宇宙實際情況更加符合。

按照目前最好的物理學模型，宇宙在大爆炸膨脹之後很快就會坍縮，膨脹持續不超過1秒。而宇宙沒有坍縮，部分原因是在膨脹過程中產生了希格斯玻色子，俗稱「上帝粒子」。以往研究表明，在早期宇宙中，希格斯場可能獲得足夠大的波動來克服能量障礙，使宇宙從標準真空態轉變為負能量真空態，而讓宇宙迅速坍縮。

研究人員解釋說，希格斯場與萬有引力之間耦合得越強，波動就越大，最終引發關鍵性過渡，轉變成負能量真空態。據他們計算，在膨脹之後，只要耦合強度超過1，就會發生坍縮。2014年，該團隊通過分析膨脹過程中保持穩定性所需的必要條件，推導出一個較低的界限值0.1，結合新結果，將耦合強度限制在0.1—1的範圍，接近其歷史估計值1/6。歷史估值1/6是希格斯-萬有引力零耦合時的數值，但這個值未必正確。

將希格斯-萬有引力耦合強度的範圍收窄對物理學家具有指導意義，在分析實驗數據時，有助確定更精確的耦合值。比如利用宇宙微波背景輻射和萬有引力波的數據，有望對該值做進一步限定，將希格斯-萬有引力耦合強度與其他參數結合，可以生成沒有轉變到坍縮態的宇宙圖。

論文第一作者、哥本哈根大學的馬蒂·赫蘭南說，這些參數的結合不僅決定著這種過渡(包括希格斯場與萬有引力耦合)能否發生，而且決定著膨脹的能級，這是靠目前檢測無法嚴格限定的，因此現在還無法定論標準模型是否有問題。將來通過獨立測量，如觀察最初膨脹產生的萬有引力波，可對希格斯-萬有引力耦合和膨脹程度做出更嚴格限定。

真的是上帝粒子的作用嗎？我們還不得而知，我們期待科學的進一步發現。

奧秘世界訂閱號:aomishijie8每天更新一次，包羅萬有

請您繼續閱讀更多來自 奧秘世界 的精彩文章:

※宇宙是如何膨脹的？
※燒腦：如果宇宙不存在外面，那麼宇宙在向哪裡膨脹？
※宇宙膨脹的迷思，這個問題令科學家夜不能寐！
※整個宇宙都在膨脹，那為什麼還會有星系碰撞？
※未解之謎：宇宙時間竟然一直在膨脹？
※宇宙一直在膨脹，為啥你不會受其影響而變胖？
※如果宇宙正在膨脹，那它膨脹到什麼之中？
※宇宙一直在膨脹，為啥你不會受其影響而變胖
※宇宙膨脹——要知道，這個宇宙根本沒有義務讓你理解
※宇宙在膨脹，為什麼星系還會相撞？
※如果宇宙膨脹不是暗能量主導，那又會是什麼？
※科學家說，宇宙膨脹的速度並沒有加快
※宇宙加速膨脹就是這些暗能量在搗鬼！
※宇宙為何是膨脹的？弗里德曼獨具慧眼，哈勃一眼望穿現實！
※當前宇宙學中最大的謎題之一：是什麼導致宇宙加速膨脹？
※宇宙的膨脹告訴我們什麼是未來？
※宇宙正在加速膨脹暗能量會不會撕裂宇宙？
※宇宙在膨脹，我們會隨著一起變胖嗎？
※宇宙是無限膨脹，還是膨脹收縮循環，還是無始無終？