宇宙會隨時自毀?

  隨著人類對宇宙的認知，宇宙的浩瀚神秘一直在挑戰人類思想的極限。如果宇宙有一個自我毀滅機制，可以將自己的存在抹去，一切物質消失，生命不復存在。

  即宇宙終極災難--真空衰變

  真空衰變在劉慈欣所著科幻小說《朝聞道》中曾經出現，小說中人類為了探索宇宙大統一模型利用高能粒子加速器將粒子加速到10^20電子伏特的能量。從而達到宇宙創世級別能量，就會觸發真空衰變，並以光速向宇宙擴散。真空衰變的能量集中在擴散邊緣，毀滅一切內容物。（在這裡致敬第一個雨果獎作家劉慈欣）

  真空衰變是量子躍遷即處於高能級上的量子向低能級的躍遷過程。即宇宙自毀機制。為了更清楚的了解這個概念，我們先了解兩個原則，「能級」和「穩定態」。

  能級

  物理學中一大核心概念就是，「萬物皆有能級」。能級越高，系統中的能量就越多。比如，木材的能級就很高。它能在燃燒的過程中，釋放分子鍵中儲存的化學能並且轉化成熱能，而它燃燒后的灰燼的能級就比木材低。

  穩定態

  宇宙中的一切實物都朝著基態發展，處於基態的物質完全穩定，並且能級較低。動力學中穩態是指反應速率不隨時間而變化的狀態。傳輸原理中穩態是指控制體中無物質或能量的增降的狀態。比如，山上的石頭不穩定，具有較大的勢能。受到干擾后，它會滾進山谷。在此過程中，損失勢能。然後石頭就處於較為穩定的基態了，它會保持這個狀態。

  宇宙中的一切事物都遵循這兩個原則。如果某種物體具有較高的能量，它是不穩定的，它會試圖擺脫這種狀態變得穩定，達到基態。這兩個原則適用於一切系統，包括量子力學領域。如果我們對物理學的理解是正確的，那麼宇宙的性能來自與量子場，它們主導這粒子間的行為與交互作用。就像宇宙的一切事物一樣，它們傾向最低能級發展，這成為「真空態」。真空並非我們所知道的太空，是一無所有的空間。當場域達到真空，我們稱其為真空態。

  但是有一個例外，希格斯場（英國物理學家希格斯（P.W.Higgs）提出了希格斯機制，它對人類認知空間起著絕對的作用，希格斯場無處不在，並且賦予物質質量）可能並不穩定，而是處於一種亞穩定的狀態。它的穩定態是一種假象，它屬於假真空。粒子因希格斯場而具有質量，它幾乎支配著宇宙中的一切事物的相互作用。如果希格斯場屬於假真空，會發生什麼？假設從山上滾下的石頭所在的山谷就是希格斯場，這個山谷可能並不是希格斯場的最低能態。可能存在它想抵達的更深低谷。也就是說，希格斯場有著很多勢能，有待釋放！希格斯場就像泡在汽油中的木頭，等待被宇宙點燃。隨便一點火星，例如劉慈欣書中寫的將粒子加速到一定的臨界點，都能引發希格斯場的勢能。

  一旦假真空的希格斯場墜入更低的勢能，它會釋放巨大勢能。這些能量會引發令周圍空間超過臨界點，釋放更多的勢能。整個宇宙就像一片汽油海洋被引爆，這種能量會抹除宇宙的一切事物。當然我們的地球也會在光速膨脹的能量釋放中瞬間消失。如果希格斯場的能級發生變化，我們所熟知的物理學將會被推翻，化學將不復存在。一切理論都將重新定義。但是我們大可以不用擔心。當今的假真空推測是基於我們當前對粒子物理的理解，這可能有誤。就像用一把尺測量大陸一樣。即使真的在宇宙中某處發生真空衰變，宇宙如此廣闊並且在不斷膨脹中。它可能永遠也無法觸及我們，對於宇宙尺度來說，光速像蝸牛一樣慢。