2.4 不稳定粒子是暗物质

目录 ／ 附录-3.《第2季：微观粒子》短视频草稿 (V5.2)

当我们说广义不稳定粒子可能就是暗物质时，你心里大概会冒出一串问号。宇宙里的那些额外引力，到底从哪来。还有各种观测里总出现的一层背景噪音，像老电视没信号时那种细细的沙沙声，究竟是什么。

主流物理现在的做法是这样。看到星系转得太快，却算不出足够的质量，就加一句解释叫暗物质。意思是一定还有一堆看不见的东西在拉。问题在于，几十年过去了，这些东西从来没有被实验证实。它更像是一块先贴上去的补丁。虽然很多科普讲得很兴奋，但暗物质本身未必存在。

在能量丝理论里，这两件看似无关的现象，其实指向同一种东西，就是广义不稳定粒子。先换一个画面。宇宙不是空房间，而是一片随时在翻，在抖，在被拉扯的能量海。海面上到处是小漩涡，小涟漪，小拉扯。每一秒，都有无数极短命的小丝结构刚刚卷出来，又立刻被拍散。它们来得快，散得更快，这一整类，就是广义不稳定粒子。

别看它们单个很弱，寿命很短，作用却非常大。因为它们有两面效应。第一面是活着的时候。每一个广义不稳定粒子被卷出来时，都会把附近的能量海轻轻拉紧一下。就像你在一张橡皮布上捏一下，哪怕只捏一瞬间，布都会稍微绷一绷。放到宇宙尺度，这样的粒子数量惊人，它们活着时的一次次轻拉紧，在统计意义上叠加起来，就变成了一层稳定存在的引力底座。我们看到星系该散不开，旋转还能维持，其实是在踩在这一层由无数短命粒子堆出来的引力地板上。

第二面是死掉的时候。当这些小丝结构崩掉，卷起来的形状解开，所有结构被撒回能量海里，就会变成一阵阵微弱扰动。好比你把一团打好的小结猛地松开，绳子会抖动一阵，然后平摊开来。每一次死亡产生的扰动跑不了太远，但宇宙里这种死亡次数多到夸张，它们会在海里碎成一层细密的，无处不在的噪声地毯。你用各种望远镜去看宇宙时，总能看到一层背景辐射，一层射电底噪，在能量丝理论里，这些都不是凭空的背景，而是无数广义不稳定粒子死亡之后留下的统一噪声。

所以可以一句话概括。活着的时候，它们一起叠出引力底座。死掉的时候，它们一起制造宇宙底噪。同一种东西，解释了两个长期困扰天体物理的问题。

更重要的是，暗物质到今天为止只是一个假设，始终没有被直接发现。而不稳定粒子在实验室早就确认了上百种。各种粒子对撞实验里，短命的新粒子不断被发现，它们刚出现就迅速衰变，只在探测器里留下短暂的轨迹。能量丝理论做的，只是把这类已经被证实存在的角色扩展到宇宙尺度，给它们一个更完整的功能说明。

再给一个数字感受一下。按照能量丝理论的估算，宇宙平均每一万亿立方公里里，只要有大约二点一八克广义不稳定粒子，就足以解释现在观测到的那部分额外引力。一万亿立方公里是一个几乎难以想象的巨大体积，而二点一八克几乎可以忽略不计。真正起作用的是数量和不断更新的过程，而不是某一块固定堆在那里。

从剃刀法则的角度来看，越少额外假设，能解释的问题越多的框架越值得重视。暗物质需要你先假定一整类从未被发现的物质，只为解释引力异常。而广义不稳定粒子恰好相反。它本身已经在实验里被大量看到，不是凭空加进去的设想。它不仅可以解释看不见来源的额外引力，还顺带解释了宇宙的背景噪音来源。

如果同样是一块拼图，一块是完全新造出来的，一块是你桌上原本就有的，只是以前没想到可以放在这里，哪个更符合科学里的节省原则，其实一目了然。

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