暗能量是宇宙中分布最廣泛的神秘能量，物理學(xué)家一直在追蹤暗能量的行跡，為希格斯粒子的現(xiàn)身搭建了通道。暗能量是宇宙學(xué)和粒子物理學(xué)最主要的神秘現(xiàn)象之一，在宇宙總成分中占據(jù)了支配地位，到目前為止，科學(xué)家只能間接地觀測(cè)它的影響力，暗能量密度呈現(xiàn)了顯著的數(shù)量特征，它在時(shí)空中的密度值非常小，但沒(méi)有低到零值。暗能量密度比物理學(xué)家的理論預(yù)測(cè)低了120個(gè)數(shù)量級(jí)，低密度的暗能量分布在物理學(xué)上被定義為“宇宙常數(shù)”，長(zhǎng)久以來(lái)，物理學(xué)家沒(méi)有很好地解決暗能量密度的問(wèn)題，他們有時(shí)感到一籌莫展。

亞利桑那國(guó)立大學(xué)的物理學(xué)家勞倫斯·克勞斯，路易斯安那大學(xué)拉法耶特分校的物理學(xué)家詹姆斯·鄧特在一項(xiàng)合作研究中指出，希格斯波色子的發(fā)現(xiàn)為暗能量世界找到了入口。在發(fā)現(xiàn)希格斯粒子線索的指引下，物理學(xué)家成功地解釋了一些暗能量令人費(fèi)解的特征，為理解宇宙學(xué)常數(shù)問(wèn)題奠定了指南?？藙谒购袜囂睾蠈懙念}為“希格斯的蹺蹺板機(jī)制解釋了暗能量的來(lái)源”論文發(fā)表在《物理學(xué)評(píng)論通訊》雜志，兩位物理學(xué)家探索了希格斯粒子可能性的聯(lián)合形式，希格斯粒子小的聯(lián)合形式達(dá)到了常規(guī)性的大統(tǒng)一尺度，結(jié)合或聯(lián)合的粒子低于質(zhì)子尺度的16個(gè)數(shù)量級(jí)，希格斯粒子大統(tǒng)一的尺度可能集合為人們已知的三種自然基本力。

結(jié)合或聯(lián)合的希格斯粒子統(tǒng)一了自然的三種基本力，只有第四種基本力的引力除外，物理學(xué)家定義了希格斯場(chǎng)的實(shí)在性，結(jié)合或聯(lián)合的希格斯粒子統(tǒng)一了三種自然基本力，從而構(gòu)成了某種自然場(chǎng)，這是與希格斯場(chǎng)不同的場(chǎng)，它為“空無(wú)一物”的太空帶來(lái)了能量密度的分布，這種能量密度與觀測(cè)的能量密度保持了一致，兩者的精確匹配說(shuō)明了理論預(yù)期與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果的高度一致性。目前觀測(cè)到的宇宙呈加速膨脹的態(tài)勢(shì)，物理學(xué)家和宇宙學(xué)家把宇宙加速膨脹的原因解釋為暗能量的推動(dòng)作用，僅以物體運(yùn)動(dòng)的機(jī)制說(shuō)明不了宇宙加速膨脹的原因。

太空暗能量產(chǎn)生了排斥力，而物質(zhì)相互作用產(chǎn)生了引力，暗能量的相互作用產(chǎn)生排斥力，引力的相互作用聚合了星系和星系團(tuán)。排斥力作用使得星系發(fā)生了相互的分離，星系中的暗物質(zhì)引力在其中發(fā)揮了支配性作用。缺少了暗物質(zhì)的引力作用，星系中的天體和物質(zhì)顆粒不可能聚合為天體和物質(zhì)的系統(tǒng)。暗物質(zhì)粒子與光子不發(fā)生直接的相互作用，只有通過(guò)間接的觀測(cè)手段才能發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的存在和數(shù)量。物理學(xué)家在探測(cè)中發(fā)現(xiàn)，暗能量貢獻(xiàn)了宇宙總成分的70%，可見(jiàn)物質(zhì)僅占有宇宙總成分的2%到5%，暗物質(zhì)構(gòu)成了其余的25%。

在目前的粒子物理學(xué)中，暗能量來(lái)源和理論計(jì)算的暗能量數(shù)量是懸而未決的兩大疑難，表明了物理學(xué)和宇宙學(xué)的主要研究方向。亞利桑那大學(xué)人文和科學(xué)學(xué)院下屬的地球和空間探索系的克勞斯教授解釋說(shuō)，團(tuán)隊(duì)的研究成果推動(dòng)了暗能量物理學(xué)的進(jìn)步，克勞斯教授目前擔(dān)任宇宙暗能量研究項(xiàng)目的主任。希格斯波色子的發(fā)現(xiàn)為高能粒子物理的世界打開(kāi)了一扇大門，希格斯粒子以非常小數(shù)量的混合或聯(lián)接達(dá)到了大尺度場(chǎng)的效應(yīng)，大尺度場(chǎng)產(chǎn)生了有效運(yùn)轉(zhuǎn)的效應(yīng)，為暗能量充當(dāng)了導(dǎo)航儀或入門的指南。

希格斯粒子出現(xiàn)了最簡(jiǎn)單的微小混合，弱電物理學(xué)在微小混合的希格希粒子領(lǐng)域發(fā)生了作用，在希格斯粒子微小聯(lián)合的基礎(chǔ)上，大尺度的聚合變成了可能，太空真空能量在大尺度聚合的范圍以暗能量的方式呈現(xiàn)，理論預(yù)測(cè)和實(shí)際觀測(cè)的暗能量數(shù)量級(jí)才能達(dá)到一致。暗能量的自然發(fā)生好似“星星之火，可以燎原”，暗能量的形成機(jī)制適合了粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的定義，標(biāo)準(zhǔn)模型由此實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的延伸和拓展。在暗能量形成機(jī)制的解釋中，克勞斯和鄧特的理論構(gòu)想向前邁出了一步。在回答暗能量神秘性的問(wèn)題上，科學(xué)家向前邁進(jìn)的步伐不會(huì)停止，他們沒(méi)有很好地解釋大數(shù)量級(jí)的太空暗能量，目前的標(biāo)準(zhǔn)模型仍有很多未解的問(wèn)題，物理學(xué)家和宇宙學(xué)家在未來(lái)的探索中有了明確的研究方向。

（編譯：2021-8-13）

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