大燕文学

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第26部分（第2页）

了它们之间的关系……”汤普金斯先生显得有点茫然。

她接着往下说：“你回想一下，在谈到使各种作用力呈现出

它们各自不同的性质的相变时，爸爸是怎样说的。他说，那有点

像形成冰晶体时的情形。”

他点点头表示同意。

“好了，在水冻结成冰时所发生的一件事，就是它发生了膨

胀，宇宙的情形也是这样：随着它的冷却，同样发生了相变，这

时宇宙便进入了一种超速膨胀状态——我们管它叫做‘暴胀’状

态，然后，膨胀的速度逐渐减慢，直到变成我们今天所看到的膨

胀方式。暴胀的时间只持续了10…32秒，　但它绝对是至关紧要的，

正是在这段时间内产生了宇宙的绝大多数物质……：’

“对不起，”汤普金斯先生打断了她的话，“绝大多数物质？

可是我认为，宇宙中的全部物质都是在大爆炸的瞬间产生的呀。”

“不，在最开始时只有一小部分物质存在。大多数物质都是

在那瞬间以后的极短暂的时间内产生的。”

“这是怎么回事呢？”

“听着，你当然知道当冰变成水时会释放出能量——熔化潜

热。在发生暴胀相变时也是这样：它同样会释放出能量，而这些

能量就用于产生物质。不仅如此，当时产生物质的机制，又正好

使得所产生物质的数量恰巧能达到临界密度。你已经知道临界密

度的意义有多么重大了。”

“是的，临界密度控制着宇宙的未来。”汤普金斯先生答道，

“星系的膨胀速度将不断减慢，直到最后完全不再膨胀，不过，

那是非常非常遥远的将来才会发生的事了。”

“说得对！所以说，无论是想知道宇宙物质的起源，还是要

预测宇宙遥远的未来，关键都在于了解基本粒子物理学，也就是

微观物理学。此外，我们还知道，要想得出密度达到临界的结论，

目前宇宙中的大部分物质必须是暗物质。这种物质是由什么东西

构成的，我们现在还不知道。它可能是中微子获得了质量而产生

的结果。另一种可能性是：它有一部分是由大爆炸时，各种相互

作用中遗留下的某些未知的、具有质量的弱相互作用粒子组成的。

我们目前只希望通过对高能物理学的研究，能够解答上面这些问

题。”

“我明白你的意思啦。”

“而从另一个意义上说，这种交叉研究的做法同样是很起作

用的。要想检验基本粒子在大统一能量中的表现，惟一的办法就

是找到它们在大爆炸早期的行踪，因为在宇宙的整个历史中，只

有在那个时候才存在（或者即将存在）那种大统一能量。”

汤普金斯先生思考了片刻。

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