科学探索|希格斯玻色子阻止了宇宙的崩溃？还暗示存在多元宇宙？希格斯玻色子阻止了宇宙的崩

希格斯玻色子是一种赋予其他基本粒子质量的神秘粒子，可能正是这种粒子的存在，才使我们的宇宙免于崩溃。一个疯狂的新理论认为，希格斯玻色子的特性可能预示着我们生活在一个具有平行世界的多元宇宙中。
该理论认为，宇宙的不同区域有着不同的物理定律，表明只有希格斯玻色子很小的世界才能存在。如果这个新模型是正确的，那它将需要产生新的粒子，并用这些粒子来解释为什么强相互作用——已知宇宙中4种基本作用力中最强的力，能维持原子核稳定，阻止原子坍塌——似乎服从某种对称性。在这个过程中，新粒子可能还有助于揭示暗物质的本质。在宇宙学中，暗物质是指不与电磁力产生作用的物质，科学家通过引力效应得知，宇宙中可能存在着大量的暗物质——约占整个宇宙构成的26.8% 。
两种希格斯玻色子的故事
大型强子对撞机（LHC）是全世界迄今为止最昂贵、最复杂的实验设施之一，其建成的主要任务之一就是寻找与观察希格斯玻色子与其他基本粒子。2012年，大型强子对撞机取得了堪称不朽的成就，这个位于法国和瑞士边界地下的粒子加速器首次探测到了希格斯玻色子，一种物理学家们几十年来都一直无法发现的粒子。希格斯玻色子是标准模型的基石，能给予其他基本粒子质量，并导致了弱核力和电磁力之间的区别。该粒子以物理学家彼得·希格斯的名字命名，他与弗朗索瓦·恩格勒因为“亚原子粒子质量的生成机制理论，促进了人类对这方面的理解，近来经欧洲核子研究组织属下大型强子对撞机的超环面仪器及紧凑μ子线圈探测器所发现基本粒子而获得证实”共同荣获2013年诺贝尔物理学奖。
然而，随之而来的也有一个坏消息。据测量，希格斯玻色子的质量约为125GeV ，比物理学家原先预计的要小一个数量级。更确切地说，物理学家们用来描述亚原子粒子的框架，即所谓的标准模型，实际上并不能预测希格斯玻色子的质量。要使这个理论模型成立，希格斯玻色子的质量数值必须与通过实验推导出来的数值相同，但经过粗略的计算，物理学家们推测希格斯玻色子应该具有更大的质量。于是，问题就出现了：为什么探测到的希格斯玻色子质量如此之低？
【科学探索|希格斯玻色子阻止了宇宙的崩溃？还暗示存在多元宇宙？】在另一个原本不相关的问题中，强相互作用的表现与标准模型预测的不完全一样。在物理学家用来描述强相互作用的数学模型中，存在着一定的对称性。例如，电荷的对称性（改变相互作用中所有的电荷，它们表现出了同样的性质），时间的对称性（反向进行反应，结果也是一样的），以及宇称的对称性（将相互作用翻转为其镜像，仍然表现相同）。
在迄今为止进行的所有实验中，强相互作用似乎服从了电荷反转和宇称反转的对称性。但强相互作用的数学运算并没有显示出同样的对称性。没有任何已知的自然现象会加强这种对称性，但大自然又似乎遵循着这种对称性。这其中到底发生了什么？
多元宇宙的问题
两位理论物理学家，法国替代能源和原子能委员会（CEA）的拉斐尔·蒂托·达尼奥洛和欧洲核子研究中心（CERN）的达尼埃尔·泰雷西认为，这两个问题可能存在关联。在2022年1月发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的一篇论文中，他们概述了对这两个难题的解决方案。他们的结论是：宇宙就是这样诞生的。