科學(xué)家驗(yàn)證平行時(shí)空 鏡像平行宇宙是什么?
中子衰變難題40年,逼出了“鏡像平行宇宙實(shí)驗(yàn)”
報(bào)道中的主角利婭•布魯薩爾(Leah Broussard)在著名的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室研究中子物理。中子,就是幾乎所有原子核里都存在的那種不帶電的粒子。它有一種奇特的性質(zhì),在原子核里它性質(zhì)很穩(wěn)定,可以長(zhǎng)期存在,雖然有時(shí)候也不老實(shí),會(huì)發(fā)生衰變,從中子變成質(zhì)子,順便扔出來一個(gè)電子和一個(gè)中微子(讓楊、李替華人拿到第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)的,就是這樣一種核衰變)。
可如果中子一旦獲得了自由,它們立即進(jìn)入衰老期,發(fā)生衰變,每過大約15分鐘就會(huì)損失一半(這個(gè)時(shí)間叫做“半衰期”)。
問題就出在對(duì)自由中子“大約15分鐘”的精確測(cè)量里。中子物理學(xué)家們有兩種方法來測(cè)量它,一種方法是將它們隔離在一個(gè)“瓶子陷阱”中,讓它安靜地待著,自由衰變,過一定時(shí)間后在數(shù)一數(shù)剩余的數(shù)量;另一種方法是從核反應(yīng)堆里取出一束奔跑的中子,在奔跑路線上設(shè)卡計(jì)數(shù),數(shù)中子衰變之后產(chǎn)生的質(zhì)子數(shù)?蛇@兩種方式得到的半衰期結(jié)果總是大同小異——前者為14分39秒,后者為14分48秒。也就是說,大約900秒的時(shí)間,兩個(gè)結(jié)果差了9秒鐘。
無論是原子彈誕生地的科學(xué)家,還是其他國家的科學(xué)家們,無數(shù)次重復(fù)這兩類實(shí)驗(yàn),差異總是存在——不是哪個(gè)科學(xué)家粗心弄錯(cuò)了,或者是實(shí)驗(yàn)儀器的問題。40年來,中子物理學(xué)家們絞盡腦汁想弄清楚,究竟是哪里出了問題導(dǎo)致這種結(jié)果不一致——無論是牛頓還是愛因斯坦都向我們拍著胸脯保證過,無論是安靜的、還是奔跑的粒子,它們的規(guī)律應(yīng)該是一樣的啊。
就像在科幻故事里那樣,面對(duì)在我們這個(gè)世界,按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)邏輯打死都無法圓上的“情節(jié)”,橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的利婭•布魯薩爾和同事們被迫祭出了科幻作家常用的法寶:平行時(shí)空,而且是鏡像的。
這個(gè)解釋就是,可能真的存在鏡像平行宇宙,在奔跑的中子束里有1%的中子,擁有穿越到鏡像平行宇宙的能力,它們也發(fā)生了衰變,只是不是在我們這個(gè)宇宙發(fā)生的,那些衰變出來的質(zhì)子就丟了,觀測(cè)結(jié)果就“顯得”半衰期長(zhǎng)了一些。(這個(gè)猜想,是在2012年一篇論文里提到的。)