一提到另一个宇宙,很多人脑子里立刻浮现出平行世界、穿越时空之类的科幻画面,觉得那得是离我们无比遥远的存在。
可物理学家琢磨的另一个宇宙,根本不在远方,而是可能就藏在我们身边,藏在一个小到难以想象的尺度里。
它不需要另一个星系,也不需要额外的维度,就和我们生活的这个世界,待在同一个空间里。
![]()
要理解这个猜想,得先从一个困扰天文学家几十年的怪现象说起。天文学家观测遥远的星系,发现它们旋转的速度快得离谱,按照星系里恒星、气体这些看得见的物质来算,转这么快,外围的恒星早该被甩出去,整个星系应该散架才对。
可现实里,星系却完好无损,仿佛有一股看不见的引力,在暗中把它们牢牢拉住。
科学家给这股看不见的东西,起了个名字叫暗物质。更让人坐不住的是,当物理学家把宇宙的成分算总账,发现我们熟悉的一切,行星、恒星、海洋、人类,加起来只占宇宙总能量的约5%;
剩下的绝大部分,都归给了暗物质和一个更神秘的暗能量。换句话说,人类能看见的世界,可能只是真实宇宙的一小角。
问题在于,描述已知基本粒子的标准模型,虽然通过了无数次实验检验,却偏偏解释不了暗物质到底是什么,还留下另一个大窟窿。
按照早期宇宙的理论,物质和反物质本该数量差不多,可两者相遇就会湮灭,那为什么最后还能剩下足够多的物质,组成恒星、行星和我们?科学家有想法,却没有完整答案。
![]()
这两个谜题都在暗示,人类对现实的认识可能缺了重要的一块。于是有物理学家提出一个大胆的方向,也许存在一整群粒子和相互作用,始终躲过了以往所有的实验,它们不是因为太远,而是和普通物质的相互作用太弱,弱到几乎留不下痕迹。
物理学家把这些理论统称为隐藏区,一旦其中某个成立,已知粒子就只是一个更大物理体系的零头。
可一个几乎不跟任何东西打交道的世界,要怎么探测呢?这正是最难的地方。科学家在欧洲核子研究组织,也就是CERN,靠一项持续了40多年的搜寻,终于摸到了一点门道。
而这条线索,不是什么陌生的新粒子,而是一种罕见到极致的粒子衰变,它的故事,要从1984年的一个预言说起。
1984年,物理学家预言,一种叫B介子的粒子,在极其罕见的情况下,会衰变成一个缪子和一个反缪子。
B介子本身由一个底夸克和一个反下夸克组成,正常情况下几乎一产生就立刻衰变成别的粒子,而这种特殊衰变,平均大约每10亿次衰变才会发生一次,相当于在茫茫人海里,精准找出一个特定的人。
![]()
要在数十亿次碰撞里揪出这么一次,难度可想而知。2015年,两个实验曾联合报告过初步迹象,让大家以为终于逮到了;
可随着数据越积越多,那个信号反而消失了,先前的突破成了一场空欢喜。科学家没有放弃,继续耐心地攒数据、磨精度,等待一个真正过硬的结果。
转机出现在2024年,升级后的LHCb实验,采集碰撞数据的速度比之前快了约5倍,探测器识别粒子的精度更高,还用上了机器学习技术,从海量的背景噪声里把真实事件挑出来。
这意味着,科学家第一次拥有了足够强的工具,去把那个藏了几十年的罕见衰变,真正地分离出来。
2026年11月3日,CERN公布了结果,结合新数据和早年的测量,LHCb以3.2个标准差的统计显著性,识别出这种稀有衰变,跨过了科学上证据的门槛。
不过要称为发现,还得达到5个标准差,所以这是首次有单个实验走到这一步,距离最终确认,还差最后一段路。
有意思的是,这次测到的结果,和现有理论的预言完全一致,并没有冒出什么新东西。
![]()
那科学家为什么还这么激动?因为这个衰变真正的价值,也许不在于那两个出现的缪子,而在于它可能被某个看不见的东西悄悄影响,而这就把视线引向了一个连最强对撞机都无法直接触及的微小世界,也就是仄宇宙。
想象自己不断缩小,穿过原子,继续穿过原子核,一直缩到一个仄米的尺度。1仄米等于10的负21次方米,比原子核的尺度还要小约100万倍。
在这个尺度上,可能藏着人类从未见过的粒子和力,可能有比已知粒子重得多的东西,也可能有全新的规则,而科学家现在根本不知道,那里究竟是怎样一副景象。
麻烦的是,即便是最强的大型强子对撞机,也没法直接研究仄米这么小的距离。对撞机的能量越高,能探测的尺度才越小,而仄宇宙需要的能量,远远超出了现有机器的能力。
既然直接撞不出来,那CERN凭什么还能指望发现它?量子物理在这里,给出了一个相当巧妙的思路。
按照量子理论,要判断一个粒子存在,不一定非得亲眼看见它,有时候只需要察觉到它的影响。打个比方,一个完全隐形的物体,如果你发现看得见的东西,运动方式总是偏离预期,你就能推断背后有东西在起作用。
![]()
同样,极重的粒子哪怕无法在实验中被直接创造出来,也能改变普通相互作用发生的概率。
科学家可以先算出,如果现有理论正确,这种衰变应该以多大的频率发生。假设未来的测量发现,衰变发生的次数总是比预期多一点或者少一点;
而且随着数据增加,这个偏差始终不肯消失,再加上其他实验也出现关联的异常,那人类就可能握住了一种未知相互作用、甚至一种全新基本力的第一条证据。
而这次CERN的结果,恰恰没有出现这种偏差,测量到目前为止和标准模型严丝合缝,没有隐藏宇宙露面,也没有新的力确认。
可这并不代表白忙一场,因为每一次符合现有理论的精确测量,都在排除一批关于未知粒子的可能性,把新物理可能藏身的范围,一点点地收紧。
接下来,大型强子对撞机和LHCb还会迎来重大升级,积累更庞大的数据,用更高的精度研究这些罕见衰变。
目标不只是证明这个过程会发生,而是要精确测出它到底有多频繁,看看自然是不是百分之百照着预言走。
一旦哪天对不上,物理学家就可能拿到指向标准模型之外的实验线索,那才是真正的突破口。
![]()
那么这个隐藏区里,到底可能藏着哪些东西?理论物理学家设想过不少候选,比如暗光子,它就像普通光子的暗物质版本,还有暗夸克、暗胶子组成的暗物质粒子,以及希格斯玻色子的奇异衰变。
这些东西可能通过缺失的能量,或者特殊的喷流,在碰撞中露出马脚,只是目前还没有被抓到。
如果继续往小里追,在约10的负35次方米的普朗克长度附近,空间本身可能都不再平滑,而是不断有虚粒子瞬间产生又湮灭,像一锅沸腾的量子泡沫。
那里是现有物理彻底失效的地方,也是人类理解空间、时间和引力的终极边界,仄宇宙恰好位于原子核和这个终极边界之间,是一片还没被探索的空白地带。
需要说清楚,这里讲的另一个宇宙,并不是科幻片里那种和我们平行、能穿越过去的分支世界,而是一个由隐藏粒子和力组成的隐形世界。
它和我们处在同一个宇宙、同一个空间,只是因为相互作用太弱,才一直没有被察觉,这个区别很重要,免得把严肃的物理猜想,当成了天马行空的幻想。
人类花了好几代人,把目光投向最遥远的星系,去寻找宇宙最大的秘密,可下一次重大突破,也许就藏在眼皮底下、藏在小到难以想象的尺度里。
CERN还没有找到另一个宇宙,却拿到了检验现实是否完整的工具。如果那个隐形的粒子世界真的存在,它被揭开的那一天,人类看待宇宙的眼光,恐怕会彻底改写。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.