希格斯粒子跷跷板效应产生暗能量

　　为了跟踪在宇宙中分布最广泛的暗能量，物理学家搭建了希格斯粒子的＂通道＂。宇宙学和粒子物理学其中之一的最大神秘性是暗能量现象，暗能量在宇宙成分中占支配的地位，科学家间接地观测了它的影响力。暗能量的密度呈现一种显著的数量特征，它的密度值非常小，却没有小到零值。暗能量密度比理论物理学的预测少了120个数量级，暗能量低密度的分布常被物理学家称之为＂宇宙常数＂，一直以来，物理学家没有很好地解决暗能量的密度问题，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·邓特开展了联合研究，他们指出，希格斯波色子的发现为进入＂暗能量世界＂提供了入口。现在，物理学家在希格斯粒子发现＂线索＂的指引下，成功地解释了暗能量一些令人费解的特征，找到了理解宇宙常数问题的指南。克劳斯和邓特合写了一篇标题为＂希格斯的跷跷板机制解释了暗能量的来源＂论文 ，《物理学评论通讯》刊登了两人的理论研究的成果。他们探索了希格斯粒子之间一种可能的联合，希格斯粒子小的联合达到了常规的大统一尺度，相结合、或联合的新粒子低于质子尺寸的16个数量级，这种大统一尺度已经能够集合已知的三种自然基本力。
　　联合的希格斯粒子统一了三种自然基本力，只有引力除外。物理学家定义了希格斯场，而被联合的希格斯粒子统一的三种自然基本力构成了自然存在的另一种场，它不是希格斯场，而是与希格斯场不同的另外一种场，它为＂空无一物＂的太空提供了能量密度的分布，而能量密度和观测的能量密度保持一致，两者的精确匹配说明，理论预期与实际观测的数量高度一致。目前观测的宇宙呈现加速的膨胀，物理学家和宇宙学家将宇宙的加速膨胀归结为暗能量的作用，单以物体运动的机制不能说明宇宙加速膨胀的原因。
　　太空暗能量产生了一种排斥力，物质的相互作用产生引力，暗能量相互作用产生排斥力。引力作用使得星系聚合在一起，而排斥力的作用使得星系相互分离。星系内的暗物质引力发挥了支配性的作用，如果缺少暗物质的引力作用，那么星系内的天体和物质颗粒不足以聚合起来。暗物质粒子不与光子发生直接的相互作用，科学家通过间接观测的手段来发现暗物质的存在和数量。暗能量贡献了宇宙总成分的70%，可见物质仅贡献了宇宙总成分的2%至5%，其余的25%则由暗物质构成。
　　在目前的粒子物理学中，暗能量的来源和理论推算的暗能量数量是两个悬而未决的疑难，＂两个疑难＂代表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的地球和空间探索学科系的克劳斯教授认为，他们的研究成果反映了＂暗能量物理学＂的进步。克劳斯教授目前担任有关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领域打开了一扇窗口，希格斯粒子以一种非常小数量的混合、或联接达到了一种大尺度场的效应，而有效运转的大尺度场效应充当了暗能量的＂导航仪＂、或＂入口＂的指南。
　　希格斯粒子产生了一种最简单的微小混合，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形成一种可能的大尺度聚合，而在大尺度聚合的范围上，太空的真空能量才能以暗能量的方式显现出来，并且理论预测的暗能量数量级和观测的暗能量数量级相一致。暗能量的自然发生过程可以用＂星星之火，可以燎原＂来形容，这种暗能量的形成机制符合粒子物理学标准模型的定义，对标准模型进行了简单的延伸和拓展。克劳斯和邓特相信，在理解暗能量形成机制可能的进步方面，他们的理论构想仅仅前进了一小步，为了解释暗能量的神秘性，科学家需要一步一步地向前迈进。物理学家不能很好地解释太空大数量级的暗能量，目前的标准模型仍有许多的问题没有解决，这恰好是物理学家和宇宙学家为之努力的方向。