宇宙诞生于138亿年前，比原子还小，现在还在不断膨胀。

据说这样的宇宙也一定会迎来终结。

关于宇宙尽头的设想有“持续膨胀并冷却”、“收缩并坍缩成一个点”等观点。

其中还有一种可能性是“真空崩溃”，这种现象很有可能会导致宇宙在某一天突然消失。

一旦发生真空崩溃，宇宙的一切都将化为乌有。

真空崩溃是什么意思呢?

那么什么时候会发生呢?

引发宇宙毁灭的可怕的真空崩溃之谜即将揭开。

什么是真空?

首先，让我们重新思考一下真空到底是什么。

宇宙空间被称为真空，但真的什么都没有吗?

在星系中，星星和星星之间的宇宙空间中，平均每立方厘米有1个原子。

另外，银河和银河之间几乎没有物质，即使在这样的空间里，

平均每立方米也有1个原子存在。

原子孤零零地存在于1立方米内，也许就意味着原子周围什么都不存在。

像这样什么都不存在的空间不仅存在于宇宙这样广阔的空间中，

也存在于我们身边更微观的世界中。

构成所有东西的原子是由原子核和电子构成的，

但是原子核和原子之间什么都不存在，其内容出乎意料地空洞。

例如，假设氢原子的原子核为半径1米，那么氢原子本身就是半径100公里的球体。

因此，原子和电子之间意外地存在着很多什么都没有的空间，这样的空间也可以说是真空。

但是，在乍一看似乎什么都没有的原子之间的空间和原子内部的空间中，电子和光子等基本粒子不断重复着从诞生到消失的过程。

在这里，让我们来确认一下基本粒子是什么。

基本粒子是指分解物质时无法再分开的终极粒子。

根据基本粒子物理学的基础量子力学，基本粒子“同时具有粒子的性质和波的性质”。

而且，支配基本粒子等微观世界的法则与我们眼中的世界不同。

基本粒子世界的规则之一是“不能同时决定时间和能量”，

在极短的时间内，能量会发生变动。

能量是指“驱动物体所必需的能力”。

另外，能量根据情况，光和热等因素使其形态发生变化。

而且，基本粒子实际上是能量紧紧凝聚而实体化的产物。

爱因斯坦的相对论表明，能量和质量也是可以相互转换的。

实际上，在原子能发电中，铀原子核的质量的一部分作为能量被提取出来。

也就是说，物质的质量是能量的形态之一。

也就是说，从能量中产生基本粒子，基本粒子也有可能转化为能量。

像这样从能量中生成基本粒子，所以真空中能量的波动会引起基本粒子的生成和消失。

也就是说，基本粒子会从空旷的空间中突然产生，又马上消失。

在粒子物理学中，“真空”被定义为能量最小的状态。

但是，这个真空不是什么都没有的空空如也的空间。

真空衰变的机制

这里有一个问题，我们宇宙的真空真的是能量最低的状态吗?

或许，我们宇宙的真空是拥有极小能量的状态“假真空”，而不是最低能量状态“真真空”。

2012年，利用世界最大的加速器LHC进行实验，发现了与质量起源相关的基本粒子“希格斯玻色子”。

仔细研究希格斯玻色子形成的希格斯场，我们的真空有可能是“假真空”。

如果我们的真空是假真空的话，总有一天会发生真空崩溃，变成真正的真空。

真空崩溃也被称为真空的“相变”。

所谓相变，就是像水从液体变为固体一样，物质状态的变化。

在真空崩溃的情况下，由于真空的温度非常低，所以产生了量子力学的动摇。

真正的真空核一旦形成，就会将周围的空间卷进来，以光速扩散。

宇宙会变成什么样?

一旦发生真空衰变，构成物质的原子就会分解到基本粒子的水平。

然后，宇宙的结构就会全部消失。

恒星、银河、星云等有形的东西都会被破坏。

而且，真正的真空领域将是由不同的物理定律支配的另一个宇宙。

例如，空间的维度的数量可能不是三维的，也可能没有像电磁力和重力那样的力。

在这样的世界里，我们宇宙中的物质是不可能存在的，

像人类这样的生命也是不可能存在的。

发生真空崩溃的可能性

真空衰变发生的概率是多少?

假设我们的真空是假真空，那么我们来考虑一下它的寿命。

宇宙始于138亿年前，宇宙中不存在比光速传播更快的东西。

因此，我们能观测到的区域的大小是有限的。

这被称为“可观测宇宙”。

即使在可观测宇宙之外发生了真空崩溃，真空崩溃的区域也不会到达地球。

因为从地球上看，这个空间正在以超过光速的速度远离我们。

这样一来，只考虑可观测的宇宙就可以了。

用标准的模型计算一下，在可观测的宇宙中，真空崩溃发生的频率是10的588次方年一次。

这比宇宙诞生后138亿年的时间要长得多，但说不定有一天世界会突然消失。