歐洲的一支物理學(xué)科學(xué)團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)研究的成果中解釋了宇宙學(xué)的一個(gè)問(wèn)題，我們的宇宙為何在發(fā)生大爆炸之后沒(méi)有出現(xiàn)即刻的崩塌？2012年，歐洲原子能中心的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家初步發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子，所有幽靈般的物質(zhì)粒子從希格斯粒子或希格斯場(chǎng)獲得了實(shí)在的質(zhì)量，物理學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)希格斯粒子的特性進(jìn)行了研究，在極早期宇宙加速膨脹的階段產(chǎn)生了希格斯粒子，它們的存在理應(yīng)導(dǎo)致宇宙結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定和即刻的崩塌。

極早期加速膨脹的宇宙為何沒(méi)有發(fā)生即刻的“崩盤”？一直以來(lái)，科學(xué)家都試圖找到其中的原因，相關(guān)的研究成果導(dǎo)致了一些個(gè)理論體系的產(chǎn)生。有些科學(xué)家認(rèn)為，可能有不同的物理機(jī)制，“新物理學(xué)”將幫助科學(xué)家解釋在宇宙起源中未發(fā)現(xiàn)的性質(zhì)。倫敦帝國(guó)理工學(xué)院、哥本哈根大學(xué)和赫爾辛基大學(xué)的物理學(xué)家進(jìn)行了共同研究，在“科學(xué)即簡(jiǎn)潔”理念的指導(dǎo)下，他們嘗試了為物理學(xué)機(jī)制找到一種簡(jiǎn)單的解釋。

《物理學(xué)評(píng)論通訊》雜志發(fā)表了科學(xué)團(tuán)隊(duì)的研究成果，他們?cè)敿?xì)地描述了時(shí)空彎曲的現(xiàn)象，萬(wàn)有引力實(shí)際上發(fā)揮了宇宙結(jié)構(gòu)穩(wěn)定器的作用，極早期宇宙在引力作用下克服了宇宙加速膨脹的失穩(wěn)性?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)希格斯粒子和引力的相互作用進(jìn)行了探討，充分考慮了相互作用的強(qiáng)度隨能量的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象，甚至少量的相互作用就足以維持極早期宇宙結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，宇宙在誕生之后不會(huì)發(fā)生即刻的崩塌。

倫敦帝國(guó)理工學(xué)院物理學(xué)系的阿爾圖·拉柬替教授解釋說(shuō)，科學(xué)家應(yīng)用了粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型，相當(dāng)完美地解釋了基本粒子和它們之間的相互作用，然而，“美中不足”的是，直到目前為止，標(biāo)準(zhǔn)模型理論還不能解釋在宇宙大膨脹之后，宇宙早期的結(jié)構(gòu)為何沒(méi)有發(fā)生大崩潰的情形?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)確認(rèn)了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型中最后一個(gè)未知的物理參數(shù)，希格斯粒子和引力的相互作用，通過(guò)粒子加速器實(shí)驗(yàn)測(cè)量了這一參數(shù)，然而，在宇宙加速膨脹的時(shí)期，物理參數(shù)對(duì)希格斯粒子的不穩(wěn)定性產(chǎn)生了巨大影響。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)甚至采納了相對(duì)小的參數(shù)，在沒(méi)有借助物理學(xué)工具的幫助下，他們解釋了極早期宇宙維持自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原因，不會(huì)發(fā)生宇宙在誕生后隨之“土崩瓦解”的情形?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)制定了后續(xù)的計(jì)劃，他們將會(huì)使用天文學(xué)和宇宙學(xué)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，在更大細(xì)節(jié)的程度上探討希格斯粒子和引力的相互作用，使用精確手段了解了兩者的相互作用以及對(duì)極早期宇宙誕生和演變帶來(lái)的影響。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)特別重視歐洲航天局現(xiàn)在和未來(lái)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，歐洲航天局制定了一些列使命計(jì)劃，其中包括了對(duì)宇宙微波背景輻射的精確測(cè)量和探測(cè)太空引力波?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)定的目標(biāo)是以宇宙探測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)希格斯場(chǎng)和引力之間的相互作用進(jìn)行檢測(cè)，他們可能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，為粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中最后一個(gè)未知的物理參數(shù)找到答案，

科學(xué)團(tuán)隊(duì)的研究成果使得他們接近了一個(gè)基本問(wèn)題的答案，即：極早期的宇宙體系為何完好無(wú)塤？科學(xué)家早已發(fā)現(xiàn)了一個(gè)科學(xué)常識(shí)，太陽(yáng)引力將人類居住的地球鎖定在合適的軌道，假如地球距離太陽(yáng)太遠(yuǎn)或太近，那么生命組織和人類生命將不會(huì)出現(xiàn)在地球，同樣，巨大的引力作用避免了極早期的暴漲宇宙出現(xiàn)“煙消云散”的結(jié)果。歐洲科學(xué)團(tuán)隊(duì)的宇宙學(xué)研究項(xiàng)目得到了英國(guó)科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(huì)的資金幫助，丹麥威龍基金會(huì)和芬蘭科學(xué)院也為這支科學(xué)團(tuán)隊(duì)提供了研究經(jīng)費(fèi)。

（編譯：2014-11-27）