引力拯救了大爆炸後的宇宙
- 發佈時間：2014-11-20 09:29:33 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 宇宙大爆炸之後到底發生了什麼，為何它能存在下去，我們是否需要新的物理學理論對此進行解釋？歐洲物理學家的新研究或許可以給上述問題一個簡單的答案：無需新理論，希格斯粒子和引力的相互作用“救”了宇宙。相關論文發表在《物理評論快報》上。
2012年被歐核中心發現的希格斯玻色子被認為能夠賦予一切粒子品質；相關研究推測希格斯粒子的産生在早期宇宙加速膨脹階段可能導致宇宙的不穩定甚至解體。
科研人員一直在努力探究為何這一情形沒有發生，一些理論認為一定有一些新的幫助解釋宇宙起源的物理現象未被發現。倫敦帝國理工學院、哥本哈根和赫爾辛基大學的物理學家則認為，其實有一種更簡單的解釋。
該研究小組認為時空曲率——其産生了引力——提供了宇宙所需的穩定，幫助其撐過了宇宙爆炸之初的膨脹期。據物理學家組織網11月18日報道，該小組考察了希格斯粒子和引力之間的相互作用，並考慮到它如何隨能量而變化。他們發現，即使是微小的相互作用也足夠讓宇宙穩定下來而不至於崩塌。
粒子物理學的標準模型解釋了基本粒子及其相互作用，但它至今無法為宇宙大爆炸之後並沒崩塌給出答案。倫敦帝國理工學院物理學教授阿圖·拉楊蒂耶説：“我們的研究審視了標準模型中最後一個未知參數——希格斯粒子和引力間的相互作用。這一參數無法在粒子加速器試驗中得到測量，但它對宇宙膨脹期間希格斯粒子的不穩定性有很大影響。即使是一個相對較小的值也足以解釋宇宙為何挺過了大爆炸，而無需任何新的物理學理論。”
研究小組的下一步計劃是用宇宙學觀測在更細節層面研究這種相互作用，並解釋其對早期宇宙的發展究竟有什麼影響。而且，他們將利用正在或將要進行的歐洲空間局測量宇宙微波背景輻射和引力波的探測任務數據。
“我們的目標是用宇宙學數據來測量引力與希格斯場間的相互作用。”拉楊蒂耶教授説，“如果我們能夠做到，那麼我們就提供了標準模型欠缺的最後一個數字，離回答‘宇宙如何誕生’的基本問題更進一步。”
（張蓋倫）
