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寻找第五种力

2021-07-09石无鱼

科学之谜 2021年4期
关键词:质量

石无鱼

宇宙的演化是一幕惊心动魄的连轴大戏。138亿年前,随着“砰”的一声,幕布拉开了。随后,一幕幕戏轮番上演:一颗颗恒星形成,又以超新星爆炸的形式化为灰烬;众多相邻的恒星组成一个大家庭——星系,星系又组成星系团;恒星坍塌成黑洞;黑洞张开永不餍足的大嘴,吞噬靠近它的一切;黑洞与黑洞又相互合并,在空间发出时空的涟漪……

但是,这幕宇宙大戏我们看得越久,越觉得它编排得草率粗糙,漏洞百出。有些地方情节太短;有些地方剧情跳跃;有的地方只留了个线索就中断了;有些角色演得莫名其妙……总而言之,在这出戏里,总让你觉得欠缺某种本该贯穿始终的东西。

宇宙学家也越来越明白,这样东西是什么。我们假设只有四种基本作用力在驱动宇宙的演化,但理论和实验表明,基本作用力可能不止四种,而是有五种,六种,甚至更多。如果这一猜测得到证实,那绝对是一件了不起的大事。

莫名其妙的宇宙暴胀

基本作用力在驅动着宇宙的演化。它们告诉各色“演员”——从粒子到行星——它们在宇宙演化这幕戏中扮演什么角色,如何动作。我们知道的四种基本作用力是引力、电磁力、弱核力和强核力。其中引力最孤僻,它是唯一不能用粒子物理学的“标准模型”来描述的一种力;然而偏偏是它,决定了宇宙的总体剧情发展。

宇宙演化故事中隐含的漏洞,从宇宙诞生那一刻起就开始了。现在从最大尺度来看,星系似乎分布得非常均匀;宇宙各处的温度也非常均匀。

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