神級文明現身？該星系物理常數被「修改」，物理定律或被人為操控

　　我們都知道，光的速度不論是在北京還是在幾十萬裡外的月球都是一樣快的，正如一個屁不論是在被窩裡還是在電梯間都是這麼令人皺眉。

　　

　　這都是因為物理定律在宇宙中任何一個位置都是一樣的，即「洛倫茲不變性」。這個概念源自於愛因斯坦的狹義相對論。意味著一個臭哄哄的屁不論放是在地球的電梯間里還是放在幾十億光年外的行星上，都會臭到不會有人大大方方承認是他做的。

　　

　　不過物理定律真的是一成不變嗎？

　　被「修改」的α

　　根據《科學進步》雜誌2020年4月24日發表的一篇文章，科學家發現一個星系中原本應該恆定不變的宇宙精細結構常數α發生了變化，而且變化似乎僅僅發生在那一個方向，就像是被「人」修改了一般。

　　這一發現引發了科學界的廣泛討論。因為宇宙精細結構常數α並非一個普通的數字，它關係到物質能否組成、星球能否凝聚、你我能否出現。

　　

　　宇宙精細結構常數在自然科學中有著重要的地位，用來度量電磁力的強度，即它可以用來度量帶電粒子（如電子）與電磁場的作用強度。進一步講，它決定原子分子的性質, 影響電子與質子的相互作用並決定它們的約束能和原子核的結合能。其數值大概為α≈1/137。

　　如果α太大，那麼原子分子將不可能存在，宇宙也就不可能產生恆星，沒有恆星也就不可能產生萬物與人類。根據計算，當精細結構常數α＞0.08時，碳原子將不會穩定地存在。

　　

　　看到這裡你可能已經想到了，如果想要擊潰一個區域內的敵人，完全可以不用大費周章、大張旗鼓、千里迢迢地開著宇宙飛船與它對射，只需要修改該地的精細結構常數，一切就可灰飛煙滅。

　　在很多科幻作品中，最厲害的文明不是那種可以「空間躍遷」的，也不是那種拿各種炫酷的武器對射的高級文明，而是那些能將物理定律拿捏自如並可依此攻擊敵人的神級文明。

　　

　　這不禁讓人聯想到，這次發現的精細結構常數變化的星系是否就是神級文明所為？這是否是兩個神級文明之間的對決？

　　被詛咒的星系

　　事件發生的星系是類星體ULAS J1120+0641。這是一個來自於130億光年外的遙遠類星體，根據推測，它大概是宇宙大爆炸7.7億年後產生的類似星系的結構。

　　

　　研究團隊使用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡的X射線攝譜儀對 J1120+0641進行了長期的觀測，並對其宇宙精細結構常數α開展了四次測量。

　　

　　如果單看這四個α值並不能得出什麼結論，因為它們是相等的，但是當科學家們將其與宇宙其他地區的測量結果相對比后，差距就顯得十分明顯。

　　該星系就像被詛咒一般獨樹一幟，它的確和我們存在於同一個宇宙中，但它周邊的物理定律卻與其他地區類星體的相異。可以簡單地理解為，在J1120+0641星系，我們使用的原子彈可能會失效，因為該地的α值可能會讓輻射原子核更加不易衰變。

　　

　　其實早在1997年，科學家就發現了宇宙精細結構常數α值可能會發生改變。 I.Levine等人在1997年發布的報告中指出，α會隨著實驗中碰撞能量的增加而變化，在該實驗中，高能量狀態下的α比低能下α的值高出約7%。

　　而一些研究也表明，α值似乎在隨時間不斷變化。像是來自宇宙微波背景輻射的數據表示，遠古宇宙時期的α值會比現在小百萬分之幾。而在2000年與 2001年發表在《Phys.Rev.D》 上的研究也得出了一樣的結論。

　　

　　但是無論是百萬分之幾還是百分之幾，這似乎都表明宇宙精細結構常數的確是可以變化的，且似乎擁有不斷增大的趨勢。

　　這次發現的類星體α異常也似乎印證了這點，因為該類星體的光發出於130億年前的遠古宇宙。雖然這次僅僅是發現該方向的該類星體發現了α值異常，但仍舊為我們敲響了警鐘。

　　

　　就像是有力量一直在悄無聲息地改變整個宇宙的運行規律，「天行」似乎並不「有常」，可能在某一天，來自「自然定律」的變動就會將我們瓦解於無形之中。

　　那麼宇宙精細結構常數α的變化究竟會給宇宙帶來怎樣的變動？又會給人類帶來怎樣的影響呢？

　　逐步瓦解的宇宙

　　（本段出現的公式不重要，可以忽略）影響宇宙精細結構常數α的方法從它的表達式中就能看出端倪： α=e^2/(4πε0cħ)，其中e為電子的電荷，ε0為真空介電常數，c為光速，h為普朗克常數。一些人也會將公式簡寫為α=e^2/hc。

　　可以看出，能夠影響宇宙精細結構常數的物理量一共有3個：e電子電荷、c光速和h普朗克常數。

　　

　　也就是說，α的改變可能會是由於電子電荷、光速、普朗克常數三個物理量的全部或部分的改變導致的。

　　而早在2002年，一篇發表在《自然雜誌》上的一篇文章[1]就曾指出影響α的只能是光速。事實上，很多科學家都認為，「光速恆定」是相對論的漏洞之一，Webb 小組在 2001年就曾宣稱遠古宇宙的光速較今天快約1%，更快的光速意味著更小的宇宙精細結構常數α。

　　如今很多人都希望能夠打破光速的限制，這樣看起來，減小α以增大光速似乎是一個很好的辦法，不過光速增加帶來的代價也是毀滅性的。

　　

　　在文初也說了，α影響的是電磁場的力和原子核的結合能。因此，如果α降低，它會影響人類的構成。

　　因為人體的細胞主要靠分子鍵的電磁力凝聚在一起，電磁力變弱意味著讓分子鍵斷裂所需的能量會更小，直觀的感受是，人體皮膚會更加易傷，骨頭會更加脆弱。

　　同時過小的α將會導致宇宙缺乏氫，因為過小的結合能將使得核子結核更加容易，氫元素將更容易被核聚變消耗，使得宇宙中會很快缺乏氫元素，從而迫使熱核反應趨於停止。根據測算，如果α比現在小4%，恆星將無法產生重元素。

　　

　　不過顯然，根據目前的研究成果，宇宙幾乎不可能存在α變小的情況，更有可能的是α會隨時間流逝而增加，而α增加給宇宙及生命帶來的影響將是緩慢且痛苦的。

　　若宇宙精細結構常數α增加，原子核中質子間的靜電斥力會增加。在增長初期，由於強相互作用力的壓制，靜電斥力的增加並不會帶來多大影響，只是大質量原子核會更加容易衰變。

　　

　　但當α增加到一定界限——比現在強0.1%，那麼壓制質子間的靜電斥力所需的能量將遠大於核聚變中質子損失質量轉化的能量。

　　

　　也就是說，核聚變產生的能量將不足以讓兩個氫合成氦，就像是油田中燒油產生的熱量已經無法維持採油機的運行，那麼熱核反應將停止，宇宙中的多數物質失去能量來源，生命只能依靠一些殘留熱源苟延殘喘。

　　當α繼續增大，質子間越來越大的靜電斥力將導致越來越多的大型原子核分崩離析，因為大型原子核的半徑太大，強相互作用力已經無法拉住原子核外部核子，這些核子將會在靜電斥力的幫助下脫離原子核。

　　

　　最終，隨著α的繼續增大，電磁力將變得大於等於強相互作用力，整個宇宙將分崩離析。

　　不過目前並不用擔心這一天的到來，因為根據匈牙利裔物理學家愛德華·特勒的測算，目前宇宙精細結構常數的增長速度僅為每年3萬億分之一，而電磁力比強核力弱100倍，想要等到電磁力戰勝強核力的那一天還早得很，說不定還有一些未知的因素會不斷加強強核力呢。

　　總結

　　通過上一段的描述，你應該能夠感知到「修改物理定律」所能帶來的巨大影響，畢竟僅僅一個精細結構常數就能讓整個宇宙分崩離析。

　　目前尚且不清楚究竟是單一星系或類星體的精細結構常數被修改，還是宇宙整體精細常數被修改，我們也無法得知物理常數變化背後的原因。

　　

　　如果這些真為神級文明所為，我們也無能為力，只能眼睜睜看著一切靜靜發生，享受最後的時光。