“真空衰变”（Vacuum decay）是物理学家根据量子场论推测出的一种假说，有一种观点将其解读为：如果宇宙中的某一区域出现了“真空衰变”，那么“真空衰变”就会以光速从该区域向四面八方扩散，并最终达到毁灭整个宇宙的效果。这到底是怎么回事呢？下面我们就来聊一下这个话题。
什么是“真空衰变”？
想要知道“真空衰变”到底是什么，我们需要先来了解一下“能量最低原理”，该原理可以简单地理解为，宇宙万物都会自发地趋向于更稳定的状态，而宇宙万物都会遵循“能量越低就越稳定”的规律，因此宇宙万物都会自发地趋向于能量最低的状态。
“能量最低原理”在我们身边可以说是随处可见，一个典型的例子就是，水总是会自发地从高处向低处流动，这就是因为位于低处的重力势能更低。
实际上，对于宇宙真空而言，“能量最低原理”也同样适用，也就是说，如果宇宙真空并不是处于能量最低状态，那么在一定的条件下，宇宙真空就会向更低的能量状态“跌落”，而这个过程就被称为“真空衰变”。
为什么会有“真空衰变”这种假说呢？
这其实与“希格斯玻色子”（Higgs boson）有关，早在1964年，物理学家彼得.希格斯（Peter Higgs）就提出了“希格斯场”（Higgs field）的概念，他认为“希格斯场”是一种在宇宙空间中无处不在的量子场，当某些基本粒子与“希格斯场”发生相互作用时，就被赋予了质量。
从理论上来讲，“希格斯场”会产生一种被称为“希格斯玻色子”的微观粒子，而在2013年的时候，欧洲核子研究组织（CERN）真的在实验中发现了“希格斯玻色子”，彼得.希格斯提出的理论也因此而得到了证实。
除了给一些基本粒子赋予质量之外，“希格斯场”还与宇宙真空的能量状态密切相关，有意思的是，研究人员发现，“希格斯玻色子”的质量约为126GeV，与之相比，假如宇宙真空是处于最低能量状态的话，“希格斯玻色子”的质量就应该更低。
这就意味着，宇宙真空有可能并不是处于能量最低状态，而如果真是这样的话，那么在一定的条件下，“真空衰变”就会发生。
那么，“真空衰变”真的能以光速毁灭整个宇宙吗？
假设宇宙真空真的是没有处于能量最低状态，那么我们就可以将其称为“伪真空”（False vacuum），与之对应的是，处于能量最低状态的宇宙真空，则可以称为“真实的真空”（Ture vacuum）。
研究者推测，“伪真空”之所以没有向能量更低的状态“跌落”，其实是因为有一种“能量势垒”的阻止作用，为方便理解，我们不妨将其想象成一个位于半山腰的铁球，尽管它存在着继续往下掉的趋势，但由于在半山腰的位置上存在着一种地势的阻挡，它就不会继续往下掉。
显而易见的是，假如我们用一定的力量推动这个铁球越过阻挡它的地势，它就会不可避免地继续往下掉。
同样的道理，如果我们向“伪真空”里注入足够大的能量，那么“伪真空”就可以突破“能量势垒”的阻止，进而向“真实的真空”“跌落”，于是“真空衰变”就发生了。
正如我们所知，如果一个系统向更低能量状态转变，那么该系统就会释放出能量，据此我们不难推测出，“真空衰变”同样也会释放出能量。根据研究者的计算，“真空衰变”释放出的能量其实是很大的，大到足以令其周围的“伪真空”也突破“能量势垒”。
在这种情况下，如果宇宙中的某一区域发生了“真空衰变”，那么其释放出的能量就会引发周围的空间发生“真空衰变”，而周围的空间发生了“真空衰变”，又会引发更多的空间也发生“真空衰变”……
如此一来，就形成了一种不可阻止的连锁反应，其造成的效果就是一个由“真实的真空”构成的球体空间在宇宙中急剧膨胀，而从理论上来讲，这个球体空间的膨胀速度，其实就是光速。
由于这个球体空间的“表面”充斥着巨大的能量，因此在其所过之处，宇宙中的众多天体都会分崩离析，更重要的是，“真实的真空”中的各种物理常数都会发生变化，尽管我们不知道具体会怎么变化，但几乎可以肯定的是，在“真空衰变”发生之后的宇宙空间中，各种物质的构造将与我们现在所看到的完全不同。
由此可见，“真空衰变”其实是会改变宇宙，而不是会毁灭宇宙。当然了，从我们人类的角度来看，“真空衰变”确实可以说是意味着毁灭，不过我们也不必为此感到担心，毕竟这只是一种从未经过证实的假说。
实际上，已知的超高能宇宙射线的能量高达3.2 x 10^20 eV，这大概是欧洲大型强子对撞机（LHC）的最大输出的3000万倍，而即使是如此高的能量，也没有引发“真空衰变”，这就说明了，就算上述假说是正确的，触发“真空衰变”的条件也非常高，以至于其发生的可能性微乎其微。
另一方面来讲，宇宙是处于一种持续膨胀的状态，这就会造成宇宙空间中任意两个不重叠的点都会互相远离，两个点的距离越远，这种远离的速度就会越快，当距离达到一定程度的时候，这种因为宇宙膨胀而互相远离的速度就会超过光速。
这就意味着，即使宇宙中某一区域因为特殊原因（比如说“量子隧穿效应”或者高级文明）发生了“真空衰变”，也不会毁灭整个宇宙，原因就是：只能以光速扩散的“真空衰变”，根本就“追”不上那些因为宇宙膨胀而以超光速远离该区域的遥远天体。
好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。
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