第5.1节：万物的起源：粒子，是无数失败中的奇迹

目录 ／ 第5章：微观粒子

一、现有理论的困境（为什么要重写“粒子起源”）

• 算得准，但“看不见过程”：标准模型与相对论精确给出相互作用和计量规则；然而当我们追问“稳定粒子为何能稳定、从何长出、为何宇宙能‘长满’稳定粒子”时，现有叙事多以对称性、公设和“冻结/相变”作静态描述，缺少材料学/过程学的连续图像。
• 缺失“失败的海”：直观图景里，很少有人把“绝大多数尝试都会失败”写进物理账，而这恰恰是稳定粒子珍稀与自然并存的根由。

二、不稳定粒子是常态，不是例外（母海与底账）

1. 它们是什么
   在能量海中，只要出现合适的扰动与张力错位，能量丝就会尝试卷成局域有序结构。绝大多数尝试达不到“自持窗口”，以短时存在为主——这类短时有序扰动与狭义不稳定粒子统称为广义不稳定粒子（GUP，见1.10节）。
2. 它们并非“无足轻重”
   单个不稳定粒子转瞬即逝，但其时空海量叠加构成两张背景层：

• 统计张度引力（STG，见1.11节）：存续期对介质张度的细微牵引在统计意义上叠加，形成平滑向内偏置，在宏观上等效为“额外引导”。
• 张度本地噪声（TBN，见1.12节）：解构/湮灭时向海喷散宽带、低相干波团，在统计意义上抬高弥散底座与微扰注入。

3. 它们像“隐形骨架”
   把尺度拉大，任意体元内都存在可统计的牵引与底噪。星系等高张度地形中，这层“隐形骨架”更强，持续拖拽与打磨结构。稳定粒子就诞生在这样的失败常在的背景里。

三、稳定粒子为何极难（材料学门槛，一项都不能少）

要从一次尝试进化为长寿稳定粒子，必须同时踩中下列约束（窗口窄、并联成立）：

• 必须闭合：整体拓扑需闭合，不能留出会迅速松脱的开口。
• 张力配平：弯—扭—拉的张力分布需自洽配平，无“过紧/过松”的致命部位。
• 节拍锁相：回路各段的内部节拍需锁相，避免“你追我赶”的自撕裂。
• 几何落窗：尺寸—曲率—线密度要共同落在低损/闭合窗口；太小被拉断，太大被环境剪切撕散。
• 环境不过阈：周围介质的剪切/噪声强度需低于“新生回路”的耐受阈。
• 缺陷可自修：局部瑕疵密度要低到可内禀自修复的范围。
• 首拍要活下来：新生回路必须熬过最初几拍最强扰动，才能进入长寿轨道。

要点：每一条单看都不“天文”，但并联成立使得成功率极低——这正是“粒子为何珍稀”的物理根子。

四、它们需要多少（不稳定粒子等效质量）

把宏观“额外引导”回译为不稳定粒子的等效质量密度，得到一条“看得见的量纲账”（计算思路与细节从略，取自同一口径的统计回译）：

• 宇宙平均：每 10,000 km³ 的空间中，平均约存在 0.0218 微克 的不稳定粒子等效质量。
• 银河系平均：每 10,000 km³ 的空间中，平均约存在 6.76 微克 的不稳定粒子等效质量。

解读：这些数值极小，却遍在；叠在宇宙网/星系等结构上，正好提供“平滑托举”与“细纹打磨”所需的力度基线。

五、定格流程图（从一次尝试到“活成很久”）

• 抽线：外场/几何/驱动把能量海的微扰抽成丝态。
• 并束：在剪切带里并束—回配，逐步压低损耗。
• 闭合：跨过闭合阈形成拓扑回路。
• 锁相：在低损窗口内锁定节拍与相位。
• 自持：完成张力配平并通过环境应力测试 → 稳定粒子。

失败分流：任何一步失手，都会解回海：存续期贡献统计张度引力，解构时注入张度本地噪声。

六、量级推演：给出一条“看得见”的成功账

这一过程虽偶然，却有明确的统计刻度。以全宇宙的量纲账作粗粒度估算（计算思路与细节从略，遵循EFT统一口径）：

• 宇宙年龄：≈ 13.8 × 10⁹ 年 ≈ 4.35 × 10¹⁷ 秒。
• 全宇宙可见物质总质量：≈ 7.96 × 10⁵¹ kg。
• 全宇宙不可见物质总质量（统计张度引力的主要来源）：约为可见物质的 5.4 倍，≈ 4.3 × 10⁵² kg。
• 不稳定粒子典型寿命窗：10⁻⁴³ ~ 10⁻²⁵ 秒。
• 单位质量在寿命窗内产生的扰动次数：4.3 × 10⁶⁰ ~ 4.3 × 10⁴² 次/（kg·全史）。
• 由不稳定粒子“演化”为稳定粒子的单次成功概率：≈ 10⁻⁶² ~ 10⁻⁴⁴。

结论（量纲意义）：每一个稳定粒子的诞生，都对应着万亿亿亿亿次级别的失败尝试之后的“偶然成功”。这既解释了稳定粒子为何稀有（单次成功率极低），也解释了为何自然（全宇宙“时间×空间×并行”三重放大让总产出可观）。

七、为什么宇宙仍能“长满”稳定粒版本子（三个放大器）

• 空间放大：早期宇宙在物理上包含天文数量的相干小区，几乎处处试错。
• 时间放大：哪怕形成窗口很短，也包含极密时间步，几乎时时试错。
• 并行放大：试错非串行而是并行，在无数地点同时发生。

三个放大器把极低的单次成功率乘成可观总产出，稳定粒子“自然而然”堆出来。

八、这幅图景带来的直观解释（把分散现象并入一张图）

• 稀有且自然：单次极难 → 稀有；“三重放大” → 自然；两者并不矛盾。
• 失败常在：不稳定粒子是常态底账，持续给出统计张度引力（托平牵引）与张度本地噪声（弥散抬底）。
• “看不见的引力”为什么普遍：宏观“额外引导”正是统计张度引力的平滑偏置，无需额外假定新成分也能解释大部分现象学。
• 为何“标准件”：一旦跨窗定格，材料学约束把几何与谱线钉在同一规格上——电子就是电子，质子就是质子。

九、小结

• 母海是失败海：宇宙充满不稳定粒子的持续尝试；它们在存续期叠加出统计张度引力，在解构期注入张度本地噪声。
• 定格极难但可能：要素齐备（闭合、配平、锁相、几何落窗、环境不过阈、缺陷可自修、首拍存活），尝试才会从短时跃迁为长寿。
• 量纲账可读：等效质量密度（宇宙/银河口径）、年龄—寿命窗—尝试次数—成功概率，给出看得见的数字。
• 奇迹的日常：每一个稳定粒子都是无数失败中的奇迹；而在足够长的时间与足够大的舞台上，奇迹成为日常。这就是能量丝图景下“万物从何而来”的连续、统计与自洽的物理叙事。