暗能量源于希格斯粒子“跷跷板效应”

暗能量是宇宙中分布最广泛的神秘能量，物理学家一直在追踪暗能量的行迹，为希格斯粒子的现身搭建了通道。暗能量是宇宙学和粒子物理学最主要的神秘现象之一，在宇宙总成分中占据了支配地位，到目前为止，科学家只能间接地观测它的影响力，暗能量密度呈现了显著的数量特征，它在时空中的密度值非常小，但没有低到零值。暗能量密度比物理学家的理论预测低了120个数量级，低密度的暗能量分布在物理学上被定义为“宇宙常数”，长久以来，物理学家没有很好地解决暗能量密度的问题，他们有时感到一筹莫展。

亚利桑那国立大学的物理学家劳伦斯·克劳斯，路易斯安那大学拉法耶特分校的物理学家詹姆斯·邓特在一项合作研究中指出，希格斯波色子的发现为暗能量世界找到了入口。在发现希格斯粒子线索的指引下，物理学家成功地解释了一些暗能量令人费解的特征，为理解宇宙学常数问题奠定了指南。克劳斯和邓特合写的题为“希格斯的跷跷板机制解释了暗能量的来源”论文发表在《物理学评论通讯》杂志，两位物理学家探索了希格斯粒子可能性的联合形式，希格斯粒子小的联合形式达到了常规性的大统一尺度，结合或联合的粒子低于质子尺度的16个数量级，希格斯粒子大统一的尺度可能集合为人们已知的三种自然基本力。

结合或联合的希格斯粒子统一了自然的三种基本力，只有第四种基本力的引力除外，物理学家定义了希格斯场的实在性，结合或联合的希格斯粒子统一了三种自然基本力，从而构成了某种自然场，这是与希格斯场不同的场，它为“空无一物”的太空带来了能量密度的分布，这种能量密度与观测的能量密度保持了一致，两者的精确匹配说明了理论预期与实际观测结果的高度一致性。目前观测到的宇宙呈加速膨胀的态势，物理学家和宇宙学家把宇宙加速膨胀的原因解释为暗能量的推动作用，仅以物体运动的机制说明不了宇宙加速膨胀的原因。

太空暗能量产生了排斥力，而物质相互作用产生了引力，暗能量的相互作用产生排斥力，引力的相互作用聚合了星系和星系团。排斥力作用使得星系发生了相互的分离，星系中的暗物质引力在其中发挥了支配性作用。缺少了暗物质的引力作用，星系中的天体和物质颗粒不可能聚合为天体和物质的系统。暗物质粒子与光子不发生直接的相互作用，只有通过间接的观测手段才能发现暗物质的存在和数量。物理学家在探测中发现，暗能量贡献了宇宙总成分的70%，可见物质仅占有宇宙总成分的2%到5%，暗物质构成了其余的25%。

在目前的粒子物理学中，暗能量来源和理论计算的暗能量数量是悬而未决的两大疑难，表明了物理学和宇宙学的主要研究方向。亚利桑那大学人文和科学学院下属的地球和空间探索系的克劳斯教授解释说，团队的研究成果推动了暗能量物理学的进步，克劳斯教授目前担任宇宙暗能量研究项目的主任。希格斯波色子的发现为高能粒子物理的世界打开了一扇大门，希格斯粒子以非常小数量的混合或联接达到了大尺度场的效应，大尺度场产生了有效运转的效应，为暗能量充当了导航仪或入门的指南。

希格斯粒子出现了最简单的微小混合，弱电物理学在微小混合的希格希粒子领域发生了作用，在希格斯粒子微小联合的基础上，大尺度的聚合变成了可能，太空真空能量在大尺度聚合的范围以暗能量的方式呈现，理论预测和实际观测的暗能量数量级才能达到一致。暗能量的自然发生好似“星星之火，可以燎原”，暗能量的形成机制适合了粒子物理学标准模型的定义，标准模型由此实现了简单的延伸和拓展。在暗能量形成机制的解释中，克劳斯和邓特的理论构想向前迈出了一步。在回答暗能量神秘性的问题上，科学家向前迈进的步伐不会停止，他们没有很好地解释大数量级的太空暗能量，目前的标准模型仍有很多未解的问题，物理学家和宇宙学家在未来的探索中有了明确的研究方向。

（编译：2021-8-13）

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