科學(xué)驗(yàn)證平行時(shí)空：科幻情節(jié)走入實(shí)際世界？真的存在平行時(shí)空嗎？（2）

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(shù)嶺國(guó)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(lái)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(guò)大約15分鐘就會(huì)損失一半（這個(gè)時(shí)間叫做“半衰期”）。

問(wèn)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(lái)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(guò)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(shuō)，大約900秒的時(shí)間，兩個(gè)結(jié)果差了9秒鐘。

無(wú)論是原子彈誕生地的科學(xué)家，還是其他國(guó)家的科學(xué)家們，無(wú)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(wèn)題。40年來(lái)，中子物理學(xué)家們絞盡腦汁想弄清楚，究竟是哪里出了問(wèn)題導(dǎo)致這種結(jié)果不一致——無(wú)論是牛頓還是愛(ài)因斯坦都向我們拍著胸脯保證過(guò)，無(wú)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(wú)法圓上的“情節(jié)”，橡樹(shù)嶺國(guó)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(lái)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。）

實(shí)驗(yàn)尚未展開(kāi)，結(jié)果并不樂(lè)觀

怎么證明“中子穿越到了鏡像平行宇宙”呢？布魯薩爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)看起來(lái)有些“異想天開(kāi)”：她設(shè)想的是讓中子重新穿越回來(lái)。為此，要設(shè)置一堵厚墻，這堵墻是我們這個(gè)宇宙里的中子無(wú)論如何無(wú)法穿透的。

可按照“鏡像平行宇宙”假設(shè)，那一束奔跑的中子束里，有些中子無(wú)須陷在墻里，在其他中子迎頭撞墻，陷落在墻里的時(shí)候，它們到另一個(gè)宇宙去逛了一圈，相當(dāng)于繞過(guò)了墻，然后穿越回來(lái)，出現(xiàn)在了墻后面。

所以，科學(xué)家們的想法是在墻后面設(shè)置探測(cè)裝置，抓住這些利用鏡像平行宇宙成功翻墻的“狡猾”中子。這樣一來(lái)，兩種測(cè)量中子半衰期的實(shí)驗(yàn)就可以獲得一致結(jié)果了。

不過(guò)目前來(lái)說(shuō)，做出任何評(píng)價(jià)都還為時(shí)過(guò)早。因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)想雖然完成了，何時(shí)開(kāi)展還需要等待另一個(gè)前期實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析。而主持那個(gè)實(shí)驗(yàn)、還在分析數(shù)據(jù)的科學(xué)家說(shuō)：“盡管得到任何成果的可能性都很小，但這是一次簡(jiǎn)單且并不昂貴的實(shí)驗(yàn)，如果一場(chǎng)物理學(xué)革命中可能會(huì)產(chǎn)生好的結(jié)果，那么我們必須嘗試。”

聽(tīng)聽(tīng)，取得成功的“可能性很小”，那么為什么還要做這些實(shí)驗(yàn)?zāi)?？因?yàn)?ldquo;簡(jiǎn)單且并不昂貴”。也就是說(shuō)，因?yàn)橹凶游锢韺W(xué)家們對(duì)這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)探索了40年，結(jié)果絕望地發(fā)現(xiàn)，其似乎在我們這個(gè)宇宙里根本找不到答案，所以，那些帶有科幻色彩的想法就進(jìn)入了科學(xué)家們的視野。又因?yàn)槌杀緦?shí)在便宜，這樣腦洞大開(kāi)的設(shè)想才可能被付諸實(shí)施。

也就是說(shuō)，它可能是一次改變科學(xué)進(jìn)程的偉大實(shí)驗(yàn)，但概率實(shí)在太小，更可能是若干年后我們開(kāi)科學(xué)家們的玩笑才會(huì)想起來(lái)的趣聞而已。（綜合媒體報(bào)道）