NASA纳视的文章

标准暴胀理论讲述的是一个有始有终的故事：宇宙在极早期经历了一次剧烈的指数膨胀，随后暴胀子场滚落到势能最低点，暴胀终止，热大爆炸随之开启。这个故事与观测吻合得相当出色——宇宙微波背景的均匀性、空间平坦性、原初扰动谱的近乎标度不变性，都指向那段...

宇宙学常数为什么这么小？这个问题在二十世纪的大部分时间里，被默认为一个等待精确计算的数学问题：存在某个尚未发现的对称性或动力学机制，会从第一性原理中唯一地输出那个极小的正值。然而，过去二十余年的理论进展指向了一条截然不同的路径。弦论所允许的...

物理学理论通常以预言唯一现实为己任。给定初始条件与物理定律，宇宙的后续演化理应被确定下来。然而，超弦理论呈现出一幅截然不同的图景：它并不指向单一的低能有效理论，而是允许数量极其庞大的真空态并存。粗略估算，额外维空间的不同紧致化方式与通量组合...

我们习惯说“三维空间加一维时间”，仿佛这就是宇宙的全部家当。但理论物理中一些最成熟的框架——超弦理论、M理论——却要求时空拥有十维甚至十一维的舞台。一个自然的疑问随之而来：如果那些维度真实存在，它们在哪里？答案指向一个听起来颇为技术化的概念...

开篇：一个令物理学不安的数量级 一块玩具磁铁吸附在冰箱门上，其电磁力足以对抗整个地球的质量所产生的引力。这个日常经验背后隐藏着一个精确到令人不安的数字：引力比其他三种基本相互作用的强度低了大约三十四个数量级。物理学家将这一悬殊差距称为“等级...

一个被误读的“上帝粒子”称号 “上帝粒子”这个绰号流传太广，以至于不少人以为希格斯玻色子就是那个“创造质量”的粒子。这个印象需要先被纠正。按照标准模型的希格斯机制，基本粒子通过与遍布空间的希格斯场相互作用获得质量，而希格斯玻色子只是这个场的...

现代物理学家谈论“狄拉克粒子”时，往往不是在指某一种具体的奇异粒子，而是在描述一类费米子与反粒子之间关系的归属。电子是狄拉克粒子，质子是狄拉克粒子，甚至那些在拓扑半金属中被观测到的无质量准粒子也被冠以“狄拉克费米子”之名。但这个标签的边界究...

物理学中很少有哪个概念像马约拉纳粒子这样，仅凭一个看似简单的数学条件——粒子等于其自身的反粒子——就横跨了粒子物理、凝聚态物理与量子计算三个领域，却在将近九十年后仍然没有一个被确证的基本粒子实例。1937年，意大利理论物理学家埃托雷·马约拉...

在粒子物理的语汇里，很少有哪个过程像无中微子双贝塔衰变这样，把“极其罕见”与“极其根本”同时推到极致。它描述的是一种假想中的核转变：一个原子核同时放出两个电子，却没有任何中微子或反中微子伴随而出。如果这一幕真的被捕捉到，标准模型精心维护的轻...

中微子质量是粒子物理学标准模型之上最确凿、却又最难以精确定量的一个裂口。振荡实验告诉我们它不为零，但振荡本身只给出质量平方差，不给出绝对标尺。于是，物理学家被迫从三条截然不同的路径逼近同一个数字：实验室里直接称量氚衰变末端的电子能谱，地下深...