北京時(shí)間9月7日，暗物質(zhì)是一種可以施加引力但不與光相互作用的神秘物質(zhì)暗物質(zhì)可能由遍布宇宙的微小黑洞組成根據(jù)一項(xiàng)新的理論，這些微小的黑洞可能由費(fèi)米球——或稱為費(fèi)米子的亞原子粒子量子包組成這些費(fèi)米子在宇宙早期被擠壓在一起，形成致密的球

這個(gè)理論可以解釋為什么暗物質(zhì)在宇宙中占主導(dǎo)地位。

在某些情況下，費(fèi)米球的密度如此之大，以至于費(fèi)米子之間的距離如此之近，以至于費(fèi)米球坍塌成黑洞研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)新場景來解釋暗物質(zhì)是如何主宰宇宙的在宇宙誕生后不到一秒鐘的時(shí)間里，一場不可思議的轉(zhuǎn)變正在發(fā)生在這個(gè)過程中，一個(gè)新粒子被捕獲并坍縮到一個(gè)非常小的點(diǎn)，小到足以形成一個(gè)黑洞然后，這些黑洞淹沒了宇宙，為解釋暗物質(zhì)提供了基礎(chǔ)

原始黑洞案例。

天文學(xué)家和物理學(xué)家無法解釋暗物質(zhì)這種神秘物質(zhì)占宇宙中每一個(gè)大結(jié)構(gòu)——的80%，從星系到宇宙網(wǎng)絡(luò)本身——

一個(gè)有趣的假設(shè)是暗物質(zhì)起源于黑洞畢竟，黑洞和暗物質(zhì)一樣，不會發(fā)光作為一個(gè)不發(fā)光的致密物體，它有自己的理由用黑洞來解釋暗物質(zhì)

可是，天文學(xué)家早就知道，正常的恒星質(zhì)量黑洞無法解釋宇宙中的暗物質(zhì)那是因?yàn)橛钪鏆v史上形成的恒星數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以產(chǎn)生足夠的黑洞來解釋已知的暗物質(zhì)

可是，一些不可思議的物理現(xiàn)象發(fā)生在宇宙最早的時(shí)候也許，當(dāng)時(shí)誕生了數(shù)萬億個(gè)更小的黑洞這些黑洞可能一直存在到今天，可以為我們解開暗物質(zhì)之謎

可是，要解釋暗物質(zhì)，該理論必須能夠創(chuàng)造足夠多的黑洞。

泡泡宇宙

研究人員在他們的模型中加入了一些元素它們起源于一個(gè)非常年輕且極其熾熱的致密宇宙這些極端條件可以使今天正常宇宙條件下不會發(fā)生的物理過程發(fā)生

第一個(gè)分量叫做標(biāo)量場標(biāo)量場是包含所有空間的量子力學(xué)實(shí)體(眾所周知的賦予物質(zhì)質(zhì)量的希格斯場就是標(biāo)量場的一個(gè)例子伴隨著宇宙的膨脹和冷卻，標(biāo)量場經(jīng)歷了從一種量子力學(xué)狀態(tài)到另一種量子力學(xué)狀態(tài)的相變

在整個(gè)宇宙中，這種相變不會同時(shí)發(fā)生相反，過渡從幾個(gè)點(diǎn)開始，然后擴(kuò)散——，就像鍋里的水沸騰時(shí)，一開始有幾個(gè)氣泡，然后幾個(gè)氣泡融合成越來越大的氣泡這個(gè)過程叫做一級相變:水從‘液態(tài)’變成‘氣態(tài)’，后者最初以不斷增加的氣泡形式存在

新的標(biāo)量場狀態(tài)，稱為基態(tài)，像翻滾的氣泡一樣從幾個(gè)點(diǎn)向外擴(kuò)散最后氣泡完全融合，標(biāo)志著標(biāo)量場的躍遷

如何制作費(fèi)米球。

可是，為了制造一個(gè)可以用作暗物質(zhì)種子的原始黑洞，還需要另一種成分因此，他們在模型中加入了一個(gè)新的費(fèi)米子費(fèi)米子是構(gòu)成宇宙基石的一類粒子例如，組成你體內(nèi)原子的電子，質(zhì)子和中子就是費(fèi)米子

在早期宇宙中，這些費(fèi)米子在標(biāo)量場中自由運(yùn)動可是，根據(jù)設(shè)計(jì)的公式，伴隨著相變的進(jìn)行，這些費(fèi)米子將無法通過宇宙新基態(tài)中的氣泡

當(dāng)氣泡越來越大時(shí)，費(fèi)米子被擠入剩余的空間口袋，變成費(fèi)米球這時(shí)，事情變得非常混亂

這是因?yàn)橘M(fèi)米子之間有一個(gè)額外的力，叫做湯川耦合這個(gè)額外的力是由相同的標(biāo)量場產(chǎn)生的正常情況下，費(fèi)米子不喜歡被壓縮成一個(gè)小群體，但標(biāo)量場增加了一種吸引力，可以克服費(fèi)米子之間的自然排斥

例如，質(zhì)子和中子由更小的粒子夸克組成夸克也是費(fèi)米子，通常相互排斥，但有一個(gè)額外的力——，將夸克束縛在一起模型中這種強(qiáng)大的力可以建模為一種唐川耦合，在早期宇宙物理現(xiàn)象中發(fā)揮作用

根據(jù)新理論，一旦湯川耦合吸引盛行，傾翻飯團(tuán)就完成了在快速變化的宇宙中，被壓縮在小口袋里的費(fèi)米子團(tuán)簇悲慘地坍縮，形成了大量的黑洞在相變結(jié)束時(shí)，這些黑洞幸存下來，變成了淹沒宇宙的暗物質(zhì)

雖然這個(gè)假設(shè)有些激進(jìn)，但說到早期宇宙的物理學(xué)和圍繞暗物質(zhì)的奧秘，我們確實(shí)需要一些大膽的假設(shè)大膽的假設(shè)，加上細(xì)心的觀察，我們才能取得進(jìn)步