全文共2085字，預計學習時長6分鐘
人類對於宇宙的好奇從很久以前就開始了。宇宙是如何形成的？這是物理學（也是形上學）中最艱深的未解問題之一。現在的宇宙是從另外一個宇宙的黑洞中孕育而出的嗎？如果確實如此，那另一個宇宙是從何而來？無限回溯，何為盡頭？
另一種觀點是，在某種意義上，宇宙處於一個暫時的狀態，而人類所理解的現實其實為「假真空」（false vacuum）。
當一個場內存在一高一低兩種「基態」，就會出現假真空。可以把假真空想像成一個山谷。山谷四面環山，在山谷裡的人看來，谷底似乎就是地勢最低的地方。然而，山谷裡的人不知道的是，山的另一邊是一個臨海的懸崖。
本例中，海就是「真真空」，也是能量的最低基態，而假真空只是給人以「最低基態」的印象，因為其四周都是更高的能量。
在經典場論中，一切事物都逃不出這樣的能量「山谷」，除非施加隨機的外部能量，讓物質蒸發出來。但如果「山谷」內包含著所有現存物質的總和，便無法施加外部能量。因此，萬事萬物都會維持不變。
另一方面，在量子場論中沒有什麼是絕對的。事實上，一個場或一個粒子狀態的不確定性將導致它緩慢地洩露。你可以想像量子力學在谷底挖了一條地下河：儘管山谷裡的物質大體都維持不變，但隨著時間的推移，河水會一點點衝刷著山谷，直到山谷坍塌，最終裹挾著一切奔向大海。
這就是假真空的問題所在，且其對一切事物的存在都可能構成威脅。如果這是真的，它不僅會影響宇宙隨時間的進化，而且會把包括所有物質在內的一切都拉回基態。從夸克和電子到質子、中子、原子和分子，一切都會化為烏有，就好像它們從未存在過一樣。
用一個詞來形容就是宇宙是「亞穩定的」。好比在一個類似馬鞍的地方休息，很容易從一側滑下去，然後四腳朝天再也起不來。
我們知道宇宙中存在這樣的亞穩定的過程。比如引力坍縮的例子——一個由許多像蒼蠅一樣嗡嗡作響的恆星組成的星團從亞穩定狀態坍縮成一個更小、更熱、速度更快的星團，多餘的外圍恆星被拋入深淵。
整個過程的發生覆蓋了周圍數光年的距離，在如此多存在引力的物體的複雜動態中，這樣的坍縮是不可避免的，而且無需量子衰變。然而，這樣的星團可以在不經歷這樣的坍縮的情況下持續存在上億年。
物理學家說，在假真空的情況下，物質能持續的時間可能是千垓（10的20次方）年，比宇宙的年齡要長得多。不過，也有可能只有幾百億年（宇宙的年齡「只有」約13.7億歲）。人類對此所知尚且不足。
從概率上看，我們已經進化到了宇宙最適合生命生存的時刻。這是根據貝葉斯理論（一個關於概率的理論）得出的看法，我們對此持保留態度，但如果這樣真的是這樣的話，是否意味著宇宙在未來數十億年內可能變得不再宜居呢？甚至或許目前正處於一個坍縮至基態的過程？這樣的滅亡不僅會毀滅星系，還會將物質本身拖入虛無。
這讓人想起了電影《大魔域》（The Neverending Story）中的「空無」（the Great Nothing）——一切事物都被它吞噬進了虛無之境。
從量子力學中我們知道，當一個統一的量子場論分解成幾個獨立的力時，亞穩定（假真空）可以存在。既然我們相信在大爆炸時存在一種統一的力，就不能保證它一定分裂成了最低基態。相反，它可能已經衰減到一個假真空，因而我們將假真空周圍的波動視作粒子。還有一種可能是，從宇宙進入那個「山谷」起，它就一直停留在那裡。
Michael Turner和Frank Wilczek在1982年的《自然》雜誌上發表了一篇關於這個想法的論文，文中提到：在毫無防備的情況下，一個真真空氣泡可能會在宇宙的某個角落成核，並以光速向外移動，在我們反應過來剛剛掃過眼前的物質是什麼之前，我們的質子就會衰變掉。
上述情況可能已經在宇宙的某個角落裡悄然發生了，並以一個不斷膨脹的真空泡的形式向我們加速奔來。
如果你曾試過用微波爐燒水，就會看到這樣的現象發生——當微波爐使水沸騰時，水面下的水要想變成蒸汽，就需要有能形成氣泡的成核部位。否則，它就會因為光滑的杯子內壁以及缺少能使其脫離亞穩態的外部振動而無法蒸發，變成過熱的液態水。
只要在水裡放點東西，比如茶包，過熱的水就會在茶包周圍形成氣泡核，從而變成蒸汽。即使停止加熱，這些氣泡也會促發其它氣泡的形成，進而使杯子裡的水變成泡沫和蒸汽。如果有足量的過熱水，它可能還會發生爆炸。
是的，對於宇宙來說，一個「真真空」氣泡就足以能夠讓其沸騰成烏有。
留言點讚關注
我們一起分享AI學習與發展的乾貨
如轉載，請後臺留言，遵守轉載規範