四川
我们的身体，乃至我们看到的整个星系，可能都源于宇宙大爆炸后遗留下的、一个已经“解开”的古老绳结。
这是一项发表在2025年8月29日《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的突破性理论。来自日本广岛大学、庆应大学、山形大学以及德国电子同步加速器研究所（DESY）的联合团队提出，这个“宇宙结”或许能一举解开当代物理学头顶最大的三朵乌云：暗物质是什么？中微子为何有质量？以及，宇宙为何选择了物质而非反物质？
故事要从一个“幽灵”说起。
时间拉回到1867年，著名的开尔文勋爵（Lord Kelvin）曾有过一个天才般的脑洞：原子，会不会只是漂浮在“以太”中打的各种“结”？这个理论在当时极具吸引力，但随着现代物理学的建立，“以太”被证明不存在，这个“绳结理论”也随之被扫进了历史的故纸堆。
一百多年过去了，标准模型统治了物理学。它无比成功，却也留下了巨大的空白。
我们发现，宇宙中85%的物质是“暗物质”，但我们不知道它是什么。
我们发现，“中微子”这种幽灵粒子有微小质量，但我们不知道它如何获得质量。
我们还发现一个最大的悖论：大爆炸本应产生等量的物质和反物质，但它们一见面就会“同归于尽”，宇宙应该只剩下一片辐射。
可我们为什么还在这里？
显然，在宇宙最初的瞬间，每10亿对“物质-反物质”湮灭时，都幸存下了一个物质粒子。我们都是那场亿万分之一幸存游戏的赢家，但我们不知道规则是什么。
现在，Minoru Eto, Yu Hamada和Muneto Nitta等学者的团队，让开尔文的“幽灵”以一种极其现代的方式复活了。
他们没有使用“以太”，而是“缝合”了两个最前沿的理论扩展：Peccei-Quinn (PQ) 对称性（它被提出来解释“暗物质”轴子）和B-L 对称性（它被提出来解释“中微子”质量）。
当宇宙在高温中冷却时，就像水结冰会出现裂缝，这两种对称性的破缺，在宇宙时空中留下了两种不同的“线状缺陷”——宇宙弦。
单独的弦，就像一根松散的绳圈，会因为自身的张力而迅速收缩、消失。
然而，奇迹发生在两种弦相遇时。
研究人员发现，当携带“磁通量”的B-L弦（局域弦）和类似“超流体漩涡”的PQ弦（全局弦）相互缠绕、链接在一起时，一种诡异的物理效应（陈-西蒙斯耦合）启动了，它在弦上感应出了电荷。
这股电荷产生的排斥力，完美地平衡了弦的张力。
就像两根绳子，单独放着都会散掉，但你把它们系成一个死结，它就稳定了。物理学家通过数值模拟证实，这种“宇宙结”（一种拓扑孤子）是稳定存在的！
这才是风暴的开始。如果这种绳结真的存在，它们在宇宙早期的命运是什么？
研究表明，这些绳结的能量密度比辐射能量下降得更慢。这意味着，在宇宙大爆炸之后很短的时间里，宇宙可能进入了一个由这些“结”所主宰的时期——绳结主导时期
宇宙，曾经是一锅“绳结汤”。
但我们今天的宇宙并没有被绳结填满。它们去哪了？答案，比绳结本身更令人震撼：量子隧穿
这些稳定的绳结，最终会通过幽灵般的量子效应“解开”。
这场“解结”不是悄无声息的，它引发了一场剧烈的粒子“淋浴”，将绳结的全部能量释放出来，重新加热了宇宙。而这场淋浴中，喷涌出了一种至关重要的粒子——右旋中微子
还记得吗？B-L对称性就是为了解释中微子质量而引入的。
所以最关键的来了：这些重型右旋中微子极其不稳定，它们会衰变。而它们的衰变，恰好更偏爱产生“物质”，而不是“反物质”
这正是我们寻找已久的、打破平衡的那个“幸存法则”。
正如研究者之一的Yu Hamada所说：如果宇宙之结是我们的“祖父母”，那么右旋中微子就是我们的“父母”。我们今天所有的物质，包括我们的身体，都是这些绳结衰变的最终产物。
一个理论，同时提供了暗物质（PQ对称性）、中微子质量（B-L对称性）和物质起源（绳结衰变）的统一图景。
这听起来太完美了，难道只是个数学游戏吗？
不。这个理论最酷的地方在于，它提出了一个可以被检验的确凿证据——引力波
如果宇宙真的经历过那个“绳结主导时期”，这个时期的存在，会像重锤一样敲击时空，彻底改变宇宙“背景音乐”（随机引力波）的频谱。
根据他们的计算，这个事件会在引力波的频谱上，留下一个偏离标准平坦谱线的独特“拐点”或“鼓包”。
这，正是LISA、DECIGO和“宇宙探索者”（CE）等下一代引力波天文台即将搜索的黄金频段！如果未来我们没有在引力波中听到这个“鼓包”，这个理论就可能被彻底推翻。
而如果听到了，物理学会发生什么，我们不敢想象。
从19世纪被抛弃的“以太结”，到21世纪连接暗物质、中微子和反物质起源的“宇宙结”。科学，就是这样在否定与复活中螺旋上升。
我们是否是绳结的后代？答案，或许正隐藏在时空的涟漪之中，等待被聆听。
参考文献：
Eto, M., Hamada, Y., & Nitta, M. (2025). Tying Knots in Particle Physics. Physical Review Letters, 135(9), 091603. DOI: 10.1103/s3vd-brsn
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