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暗物质和暗能量存在的证据是什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-06-27 09:07:56

暗物质和暗能量存在的证据是什么?在2008年(并在2010年的第二次研究中更新),美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的首席研究员亚历山大·卡什林斯基和他的团队完成了一项研究,利用运动学苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应(Sunyaev-Zel'dovich effect,缩写为SZ效应),从NASA卫星威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)获得了三年的数据。他们发现有证据表明,在半人马座(Centaurus)和船帆座(Vela)之间的一片20度的天空中,有一个至少600到1000公里/小时(200多万英里/小时)的遥远星系团共同运动。这与大吸引子的方向一致,大吸引子是1973年发现的一个引力之谜。然而,大吸引器的吸引力来源被认为是来自一个被称为Norma星系团的大质量星系团,距离银河系约2.5亿光年。

卡什林斯基和他的同事们认为,无论是什么东西在神秘地牵引着这个移动的星系团,它可能位于可见的宇宙之外。望远镜无法观测到大爆炸后38万年之前的事件,也就是宇宙微波背景辐射(CMB)形成的时候;这相当于大约460亿光年(4.6×1010)的距离。由于在卡什林斯基的提议中,造成净运动的物质在这个范围之外,它似乎在我们可见的宇宙之外。

卡什林斯基称这种集体运动为暗流,类似于更熟悉的宇宙奥秘:暗能量和暗物质。黑暗流和大吸引器可能是也可能不是相同的现象。“观测到的宇宙中的物质分布不能解释这种运动,”他说。卡什林斯基说:“目前我们没有足够的信息来了解它是什么,也没有足够的信息来限制它。我们只能肯定地说,世界上某个非常遥远的地方与我们在当地看到的非常不同。它是‘另一个宇宙’还是不同的时空结构,我们不得而知。”

根据标准宇宙学模型,星系团相对于宇宙微波背景的运动应该是随机分布在各个方向。暗流与传统理论相矛盾,传统理论将这种运动描述为在更大的距离上减小:大规模的运动相对于背景应该显示不出特定的方向。

如果大爆炸理论是正确的,那么这种情况应该不会发生,所以我们必须得出这样的结论:
 
  • 1、他们的测量是错误的
  • 2、大爆炸理论是错误的

由于他们测量了1400个星系团在同一方向上的巨大运动(200多万英里/小时),所以他们的观测结果不太可能是错误的。所以这让我们得出结论也许整个大爆炸理论或者它的某些方面是错误的。

事实上,有许多迹象表明,我们目前普遍接受的宇宙理论是错误的,而且一直是错误的。当然,我们最好的大脑都在试图理解宇宙,但当我们做不到这一点时,我们就会编造一些东西来解释那些我们无法解释的方面。

或许我们全搞错了。考虑一下我们从中得出的证据和假设。《生活大爆炸》是基于大猜测和蒙混因素。

ΛCDM是lambda冷暗物质的缩写。由于它试图解释宇宙微波背景辐射(CMBR)观测,以及宇宙加速膨胀的大尺度结构观测和超新星观测,因此经常被称为大爆炸宇宙学的调和模型。

它是已知的最简单的模型,与观察到的现象基本一致。Λ (Lambda)代表宇宙常数,这是一个暗能量术语,允许当前宇宙加速膨胀。目前,0.74,意味着现在宇宙74%的能量密度是这种形式。这是一个惊人的论断——宇宙中74%的能量都来自于暗能量的概念。这是一个纯粹的猜测,基于必须存在的东西来解释明显观察到的宇宙膨胀。

因为我们还没有发现关于暗能量的任何一个确凿的事实——我们不知道它是什么,是什么导致了它,也不知道它是以什么形式出现的——Lambda是一个虚构的数字,我们把它倒进数学公式中,以一种粗糙的方式与观测结果相等。我们不知道暗能量是单一的力量还是多种力量的影响,因为我们没有度量单位来量化它。它被认为是一种膨胀力,可以抵消重力的影响,但它似乎不是反重力或反重力,也不像是从任何一个位置或空间区域发出的。它似乎没有方向,除了向外,似乎是完全一致的,无论我们看。我们可以观测数十亿光年之外的宇宙,但除了暗能量的数学意义和它对宇宙加速膨胀的明显影响外,我们还没有发现任何关于暗能量的可观测证据。

暗物质也是一个纯粹的假设因素,它表达了宇宙的内容,数学模型说,必须存在,以解释为什么星系不会飞离。研究表明,大多数大型星系没有足够的质量将它们聚集在一起,也无法解释它们的旋转速度、引力透镜效应和其他大型结构观测。这些观测结果所需要的质量不只是一点点的偏差。早在1933年,弗里茨·兹威基计算出,要想解释观测到的行为,需要比观测到的星系和星系团多400倍的质量。这不是一个小数目。暗物质占宇宙全部物质的22%。由于兹威基相信他的数学和观察是完美无瑕的,他得出结论说,事实上,每个星系中都有我们所需要的质量,只是我们看不见而已。暗物质的概念就这样诞生了

虽然我们可以看到2.7 x 10^23英里的太空,但我们还没有观察到或探测到任何一块暗物质。为了解释这个看似令人瞠目的事实,提倡者说:“好吧,废话,这是暗物质,你看不见它!”然而,它似乎不仅是黑暗的,而且是完全透明的,因为稠密的暗物质区域并不会阻止我们在暗物质后面看到恒星。因此,宇宙中22%的质量是看不见的,事实上,是透明的,从来没有被观测到过,除了引力的作用,似乎没有和任何已知的质量发生过直接的相互作用。这至少是普遍接受的理解。

兹威基是根据对质量及其已知的标准引力效应的检验来工作的。我们只知道暗物质的引力效应。与质量的联系是显而易见的,所以我们假设暗物质是“物质”——也就是说,它是由粒子组成的,它们可以聚集并显示出引力。在过去的80多年里,我们一直在进行推测、搜索和实验,寻找一种暗物质粒子,这种粒子能够在保持透明的同时显示我们观测到的引力。

这是对未能找到暗物质粒子的一次统计意义重大的观察。我们成千上万最优秀的科学家,数十亿美元的资金投入到有史以来最大规模、最敏感的实验和探测器中,却一直未能找到哪怕一个粒子,甚至无法缩小选择范围。暗物质粒子在今天仍然是未知的,就像1933年对兹威基一样。通常情况下,这种程度的努力之后的失败将足以表明我们在错误的方向上看,或做出了一些不正确的假设。不幸的是,正如我们将在下面看到的,我们还制定了一些规则和惯例,阻止我们考虑其他视角。

剩下的4%的宇宙由3.6%的星系间气体组成,只有0.4%的物质(重子粒子)构成了宇宙中所有可见的行星和恒星的原子(和光子)。

ΛCDM是一个模型。ΛCDM没有说明暗物质、暗能量和原始曲率扰动的几乎尺度不变的基本物理起源:从这个意义上说,它仅仅是无知的一个有用参数。

关于现代宇宙学的最后一个问题。量子力学和宇宙学之间的一致性很差。在许多层次和学科上,量子力学不能按比例放大来解释宇宙学观察,而宇宙学也不能按比例缩小来与量子力学一致。

罗杰·彭罗斯爵士也许是世界上最杰出的数学家之一,他发表了大量的研究报告,证明我们的数学无法准确反映我们所观察到的宇宙,反之亦然。他可以展示数以百计的数学错误来解释观测结果,同时也可以展示数以百计的与我们所相信的数学相矛盾的观测结果。科学机构的传统智慧无法指责他的数学或观察结果,但他们仍然把他记录的反常现象标记为与公认的理论不一致,然后他们忽视了他和他的工作。

真相是我们已经尽了最大的努力,但我们不应该欺骗自己,我们已经发现了真相。就像我们曾经相信以太、占星术、地球是平的和四体液一样,我们必须愿意扩展我们的思维,认为像暗物质这样的概念是巧妙和创造性的解释,可以解释观测结果,但可能与事实和现实的自然现象没有关系。在关于暗物质和暗能量的讨论中尤其如此。


另一种视角的开始


然而,对于所有与暗物质和暗能量有关的异常现象和观测结果,我们有一个合乎逻辑且相当简单的解释。问题是,我们实际上创造了一套武断的规则或法律,阻止我们发现这个解决方案和解决这个问题。

首先,让我们看看一些重要的指标,这些指标应该能让我们得出暗物质是什么。

1.我们可以通过背景恒星和星系的引力透镜定位暗物质的存在。当我们这样做的时候,我们发现暗物质并不是均匀而平滑地分布在整个宇宙中。它在一些地方聚集在一起,而在另一些地方完全没有。它在不同的星系中也以不同的密度存在。人们认为暗物质先于重子物质形成于宇宙早期。当正常物质形成时,人们认为暗物质是恒星和星系形成的最初始祖。暗物质存在于我们称之为恒星摇篮的地方,这在一定程度上证实了这一点。暗物质和早期恒星形成的其他相互作用可能已经发生。

一个有趣的事实是,大多数星系周围都有一个暗物质晕,它向外延伸的距离是可见物质的两倍。这在一定程度上解释了兹威基观察到的星系旋转异常现象。然而,最近的观测显示,随着星系光度的上升,这个光晕的密度会增大。换句话说,无论星系的大小如何,明亮的星系周围都有更大、更密集的暗物质光晕。一个小的明亮星系比一个大得多的昏暗星系拥有更密集的暗物质晕。

这是一个明确的迹象,表明可见物质和暗物质之间存在某种相互作用,这种相互作用是由星系中可见物质发出的某种辐射向外发出的压力或暗物质的推力。这个力或压力是什么是未知的。也许是光子的太阳压力,或者来自超新星的强大中微子,或者来自恒星发射的其他形式的辐射。

无论是什么原因,暗物质在银河系黄道面聚集成光晕,同时在星系内部产生较低的暗物质密度,这似乎表明星系发出的某种物质把暗物质推出了一个光晕。

2.上面描述的暗流意味着巨大的引力存在,在如此遥远的距离上吸引着所有的星系。大多数科学家都不愿对此进行推测,因为它远远超出了传统思维,无法想象一个足够大的物体(直径达数亿光年)有那么大的引力,但它是不可见的。这个引力源的投影位置也很难讨论,因为它在可见的宇宙之外。如果有那么大的东西超出了我们宇宙的可见边缘,这说明了我们宇宙的大小吗?为什么不是所有的星系都围绕着这个引力源匀速地向它移动?为什么它的影响从这个源头只在一个特定的方向上被感觉到?另一方面,它也可能意味着像超大质量黑洞那样的东西——比我们所见或想象的还要大。要解决这个异常问题……我们忽略它。

3.然后就是暗能量的问题,它让人们只觉得它是导致宇宙加速膨胀的未知力量。它没有可观测的位置或来源,我们也不知道这种力会以何种形式存在。如果让我们的想象力自由驰骋,我们可以想象宇宙在一个大球里。这个球代表了一个由高密度物质包裹的外壳,它对球内的所有东西都有强大的引力,但它向外均匀地拉着整个宇宙内部。如果这个壳层有足够的密度和足够的引力,它就会做我们观察到的宇宙正在做的事情。显而易见的问题是,壳外是什么,它从何而来。但是,哪个头脑正常的科学家会提出如此荒谬的想法。《关于壳定理的问题将在后面讨论》

4.要讨论暗物质,我们必须首先承认,在过去的50年里,没有任何对撞机实验发现过暗物质。的概率是什么所有的不同的研究和不同的科学家一直未能找到一点巨大的暗物质的证据似乎是5倍浓密的普通物质,但它并没有参与其中的一个碰撞或检测到任何的巨大的探测器建造的?从逻辑上讲,如果暗物质以粒子的形式存在,那么现在应该已经被发现了。

5.正如人们经常做的那样,利用宇宙微波背景辐射(CMBR)作为暗物质存在的证据是一种循环逻辑。CMBR数据是用Lambda-CDM模型假设来评估的,所以暗物质的答案来自将暗物质放回相同数据的模型的应用也就不足为奇了。


防止发现的规则


然后我们有我们必须在我们的思维中遵循的规则。这些规则存在的唯一目的就是让我们的思维和分析保持在我们知道如何做的范围内。换句话说,它们阻止我们跳出思维定式。让我们来看看它们中的一些及其含义:

答:哥白尼原理认为不应该有特殊的观察者。这对科学家来说意味着,如果他们想出一个需要特殊起源或观点的理论,那么它就不可信——这意味着,如果一个想法需要一些特殊条件,那么它是不完整的或完全错误的。例如,你不允许考虑宇宙中心是什么样子的,或者大爆炸发生在哪里?因为几乎所有的宇宙学和科学理论都受到哥白尼原理的检验,采用这一原理意味着科学家们甚至不允许自己想象一个挑战这一规则的解决方案。

宇宙学原理是从哥白尼原理推导出来的,它意味着整个宇宙是各向同性和均匀的。各向同性意味着宇宙在所有观察者眼中都是一样的,在所有方向上都是一样的,就像在一个特定的观察者眼中一样。均匀的意思是物质的平均密度在宇宙的所有地方都是相同的,宇宙在大尺度上是相当平滑的。

对于小尺度的宇宙来说,这显然是不正确的,但是构成大尺度或小尺度的东西在这些年里已经发生了变化。在当今世界,根据定义,我们只考虑宇宙在3亿光年尺度上的各向同性和同质性。宇宙微波背景辐射(CMBR)是观测宇宙学的基础。然而,随着WMAP提供的数据越来越精确,CMBR的地图显示出异常,如非常大尺度的各向异性、异常排列、非高斯分布以及长期存在的低l多极子争议。随着我们发现越来越精确的方法来衡量宇宙的不均匀性,宇宙学原理的尺度在这些年里被调整得越来越大。尽管如此,没有人敢挑战这一定律,哪怕只是想到物质可能存在差异,或者“物理定律”或宇宙中某个地方存在其他异常。也许这是我们未能解释黑暗流和大吸引器的一个原因。

需要指出的是,虽然宇宙原理是由哥白尼原理推导而来的,它没有任何特定的物理或数学模型或理论基础,也就是说,它不能在数学意义上被证明。一方面,在宇宙尺度上解决宇宙的数学模型是科学家绝对必要的标准。另一方面,当我们真的测量或观察到一些挑战这一原则的东西时,我们要么向上调整比例以平均化异常,要么就认为观察结果有缺陷而忽略它。

宇宙原理的一个推论是物理定律是普遍的。这已经成为一个不可改变的定律,它要求适用于地球上的相同物理定律和模型也适用于整个宇宙的所有部分,回溯到大爆炸。与宇宙学原理一样,这是一个必须遵循的定律,因为它使我们的研究成为可能。如果我们不能指望我们的物理定律在任何地方都是相同的,我们就不能计算我们在宇宙学中做的大部分事情。同样,就像宇宙学原理一样,我们没有真正的证据证明这是正确的,我们只是假设它是正确的,以便使我们的计算更容易。

正如Roger Penrose在数百个观测异常中所指出的那样,我们从不允许自己去想象这个推论是错误的。我们总是寻找其他原因,如果找不到,我们要么说测量、观察或观察者是有缺陷的,要么把它当作异常值而忽略。

值得注意的是,它假设了物理常数(如引力常数、电子质量、光速)在宇宙中随着时间的推移,从一个地方到另一个地方都是不变的。考虑到时间的长度和宇宙的大小,要维持这一观点需要很大的信心和傲慢,尤其是在我们没有证据证明它是正确的时候。

当然,你可以争辩说这是有经验证据支持的,但这是真的吗?如果这种变化可能发生在数百万光年的范围内,那么在这个距离内,我们不会观察到或体验到任何我们本地的变化。如果我们做了(我们已经做了),那么我们就忽略了打破这条规则是一个可能的答案。对于更大的尺度,我们有什么能力来测量那么远的差异呢?我们怎么知道在30亿光年之外的一个空间区域,光速比我们在这里观察到的要快或慢呢?或者说,重力在800万光年之外。我们所看到的是我们限定自己所看到的,我们所观察的是符合我们所定义的。

最后,我们得出了一个我们已经接受的定义,即宇宙必须包含万物的属性。这意味着宇宙边缘这个术语假设存在一些宇宙中不包含的东西。调用宇宙的外部属性(宇宙的边缘)我们定义为逻辑上不一致,因为根据定义,宇宙必须包含一切。这也限制了我们的思维,尽管我们不知道整个宇宙有多大,而且我们的观测,比如暗流,是无法解释的,除非你允许我们观察到一些我们无法观察到的东西。排除多元宇宙概念——这纯粹是数学的产物——我们没有办法确认或否认宇宙是无限的或不是无限的。我们假设一切都始于137亿年前。


思想实验开始


现在让我们打破一些规则。让我们暂时假设暗物质确实与重子粒子和/或其他形式的高能辐射相互作用。高亮度星系周围密度更大的晕无疑暗示了这一点。我们有暗物质地图清楚地显示了暗物质在宇宙中的非均匀分布。暗物质存在于星系周围、星系内部和星系附近,在空旷的空间中并不常见。在那些没有恒星或星系的地方测量它的情况下,可能会有看不见的或稀薄的气体云或辐射粒子密度。我们观察到的,如果我们允许自己考虑的话,是暗物质受到来自星系的某种辐射的影响,而暗物质主要存在于我们观察到重子物质的地方。

现在我们来介绍希格斯场。自2012年以来,我们知道希格斯玻色子的存在,并被欧洲核子研究中心的大型强子对撞机发现。到目前为止,这个理论与我们所有的观察、计算和标准模型都一致,它认为希格斯玻色子负责希格斯场,而希格斯场弥漫整个宇宙,并部分地赋予重子粒子质量。我们仍然不知道不同的粒子如何或者为什么会从希格斯场中获得不同的质量,但似乎是这个场和希格斯粒子造成的。因为重力是质量的函数,质量越大,重力越大。我们思维中的一个局限是,物体的质量在任何地方都是一样的,或者说质量不会因位置而改变。但如果是呢?

因为希格斯场赋予物体质量,而我们知道希格斯场是由希格斯玻色子衍生出来的,所以一个给定质量的物体的引力依赖于希格斯场。我们已经看到希格斯玻色子确实会对重子物质发生反应——这就是它是如何被发现的——通过将粒子碰撞在一起并抛出玻色子。这意味着超新星或其他高能量源的辐射可能会推动希格斯场,甚至可能创造出密度更大或更小的希格斯场区域。如果希格斯场赋予了粒子和物体质量,那么一个不均匀的希格斯场会对这些密度较大和密度较小的希格斯场区域的物质质量产生什么影响?由于我们不能确切地确定希格斯场是如何给各种粒子带来质量的,我们可以推测,这个过程是否会受到密度更高的希格斯场的影响,而不是场的密度较小的区域。

想象一个星系,它经历了无数次超新星爆炸,将希格斯玻色子和场推到星系外,形成一个晕,在那里希格斯场比星系内密度大得多。假设这个密度更大的希格斯场作用于重子物质、尘埃和气体,赋予它们更高的质量,从而产生引力——形成了我们观察到的和标记为暗物质的物质。

应用这种推测可以消除对暗物质来源的特定粒子的寻找,同时也解决了许多关于暗物质的问题和猜测。具体地说:
 
  • 我们唯一要做的,让我们觉得这是真的是让自己违反思维障碍强加的宇宙学原理和想象,在宇宙的浩瀚,并非一切都是均匀的,如果这可能包括希格斯场的密度,它还包括质量和引力常数。
  • 这个提议并不需要暗物质是一种新的尚未被发现的粒子。历时80多年、耗资数十亿美元的对暗物质的探索结束了。
  • 希格斯玻色子不需要分解成光子和暗物质粒子。(许多疯狂的想法之一,没有人证明)
  • 它确实解释了为什么在星系晕的附近和周围有暗物质云。
  • 它确实解释了星系周围的晕是如何由星系的光度(辐射)推动希格斯玻色子(不是什么未知的暗物质粒子)而形成的。这也解释了为什么日冕中的DM比星系内部的多——它被推到日冕中。
  • 它确实解释了为什么有些东西是透明的,但却引起了引力透镜效应。
  • 如果你想象一下,出于某种原因,有一个希格斯场的高度密集的区域之间的一块20度的天空的星座半人马座和船帆座,然后你也可以想象,这个超强引力场引起亚历山大·卡什林斯基发现的黑暗流和/或巨大吸引子的来源。
  • 由于我们在欧洲核子研究中心亲身经历了寻找希格斯玻色子的困难,这也解释了为什么我们所有寻找一种独特的暗物质粒子的尝试都失败了。没有DM“粒子”,只是希格斯玻色子所实现的贯穿整个宇宙的希格斯场。
  • 也可能是希格斯场的任何不连续或非均匀性质只存在于大宇宙尺度上。这将意味着在太阳系的领域,或许在大多数我们的星系,没有检测到希格斯场的变化,因此,我们不会直接观察到任何地方改变质量,重力或物理常数——这正是我们做检测。
  • 它与标准模型完全一致,没有调用超对称性。希格斯粒子是标准模型预测的最后一个未被发现的粒子。它有一个坚实的理论基础来预测它,告诉它在哪里可以找到它,它被发现的位置正是标准模型说的。
  • 相比之下,标准模型并不能预测暗物质。你需要调用超对称性,它允许一个电中性粒子在几分钟内不会分解。有些人可能会说,LHC实验几乎排除了超对称性,因为发现希格斯粒子的位置几乎和标准模型预测的一样。
  • 最后,我们有一条逻辑定律,它在很多物理学中都被证明是准确的——奥卡姆剃刀。这一原则指出,一个人不应该做出超过最低需要的假设。这一原则是所有科学建模和理论建立的基础。尽管需要违反宇宙学原理,但这种解释是迄今为止关于暗物质的所有观点中最简单的。

如果这可以被接受为一个合理的解释,并可能被进一步的研究证实,那么它对暗能量意味着什么呢?暗能量是排斥性引力或任何已知模型或理论之外的未知力量的建议的复杂性-这显然违反了奥卡姆剃刀。暗能量是一种未知的力量,它占据了整个宇宙质量-能量密度的68%,这是一个非常复杂的概念,然而除了用来解释宇宙的膨胀速率外,我们绝对没有其他证据来证明它。但是,如果这只是希格斯场-暗物质理论的另一个结果呢?

想象一场爆炸,爆炸的波前向外膨胀并压缩空气。这种爆炸性波阵面可以在原子弹爆炸中看到,在爆炸的瞬间形成并扩大一个巨大的圆顶状云。如果这发生在空间中,膨胀辐射的波前将是一个非常大的球体。现在想象一下,在每个星系中都有这样的能量和辐射的爆炸,这是所有恒星综合辐射累积排放的结果。如果星系中有空气,它就会被挤出来,就像原子弹爆炸一样。如果不是空气,而是希格斯场被从星系中心推出来会怎样?如前所述,这可能解释了高亮度星系周围暗物质的光晕。现在,让我们把这个应用到一个更大的爆炸上,大爆炸。

我的观点是大爆炸向外推动了高密度的希格斯玻色子,在它扩张宇宙的过程中创造了一个高密度的希格斯场层。这可能发生在膨胀阶段之前或期间,或者更有可能发生在辐射主导的大爆炸时代,但最终的效果是产生了一个围绕整个宇宙的高密度希格斯场的外壳。是的,这违背了这样一个观点,即根据定义,宇宙之外不可能有任何东西或者宇宙不可能有边缘,但让我们暂时忽略我们思维中的这个局限。

如果这样的壳层存在,那么它就会受到引力的牵引,向外膨胀。因为它可能是一个超密度的希格斯玻色子层,它可能有一个超密度的希格斯场,这将极大地夸大和集中由这个壳表示的引力。

这种引力可能是暗能量反向引力的来源。事实上,这是正常的引力作用来吸引宇宙的所有部分。这种解释并没有提出反向或排斥性引力的未知来源和概念,而是简单地利用了正常质量诱导引力的存在,以及希格斯场可能给这个壳层带来了强大引力的想法。这可能和我们在地球上感受到的重力一样。它可能更强但我们没有观测到暗物质透镜的存在吗?


DM/DE分辨率是一个思维实验


我并不认为这就是完整的理论。除了违反一些物理学基本原理的复杂的社会、政治和科学问题外,我们还没有解决希格斯场对不同粒子的反应如何以及为什么不同。我们还没有发现密度更大的希格斯场是否可能但如果可能的话,它会比密度更小的希格斯场给粒子带来更大的质量吗?在模型中有迹象表明希格斯玻色子存在于大爆炸后的早期,但我们不知道它是在什么时候或如何受到膨胀阶段和时间的影响的。最近甚至有证据表明希格斯玻色子的种类可能不止一种。与继续寻找暗物质粒子和暗能量的本质相比,这些和其他问题让我觉得更容易解决。


思想实验的想象延伸——光旅行


这个概念还有一个含义。如果你相信希格斯场-暗物质假说,那么这意味着希格斯场是物体质量的来源——物体的质量给了它们引力,但它也与它们的惯性、动量和重量有关。

我们现在知道(从上面的逻辑)希格斯玻色子与星系发出的某种辐射有某种相互作用,这些辐射推动了玻色子和希格斯场向外。为了便于讨论,我们把能移动希格斯玻色子的辐射称为h力。它可能是中微子、x射线或光,谁知道是什么,但它在某种程度上与明亮的星系有关,而且很可能是一种我们已经知道的力量。它也可能是一种不需要任何相互作用就能直接穿过人体的力(比如中微子)。

当然不是在不久的将来,但总有一天,我们可能会创造出一个氢力发生器并能够控制和操纵这种力。当那一天到来的时候,想象一下,如果我们把这样一个发电机放到一艘宇宙飞船上,用它把大部分(如果不是的话)希格斯玻色子推出飞船——在飞船周围制造一个没有希格斯玻色子的气泡,因此也没有希格斯场。在这个气泡中,物体的质量很小,因此惯性和动量也很小。

假设h力的影响不是完美的,可能会有一些质量,但它可能以克为单位来衡量,否则一艘飞船将重达数亿公斤。如果你把一个离子发动机的推力应用到一个质量很小的物体上(包括除排气管之外的离子发动机本身),你能跑多快?如果你把一个1000磅的离子推进器放在一艘质量(包括引擎)为25克的飞船上,你会得到什么样的性能?

一旦推进剂以接近光速的速度离开引擎,就能将飞船提升到极高的速度。如果飞船里的一切都受到h力发生器去除希格斯场的影响,那么物体几乎没有惯性,因此也就不会受到快速加速或快速急转弯的影响。

这实际上是曲速引擎。通过扭曲飞船周围的希格斯场,我们创造了一个质量接近于零的气泡,使飞船能够达到接近光速的速度——使星际空间旅行更接近现实。
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