真实的原子模型比这夸张的多，原子就好比足球，而原子核就好比位于中央的蚂蚁

质子-电子质量比在改变？

2006年，来自荷兰自由大学的物理学家Wim Ubachs对比了两份由氢分子激发出的光波波长。

一份来自实验室通过远紫外激光束照射氢气使其激发出特地的光波。

一份则来自位于智利的欧洲南方天文台测的一团遥远类星体附近的氢云在吸收了来自120亿年前的光所激发的光波。

他们通过仔细对比后惊讶地发现：自宇宙初期(120亿年前,目前认为宇宙年龄137亿年）以来，质子与电子的质量比已经下降了5×10^-4，也即该质量比在过去的120亿年中减少了0.002%。

质子和中子在强力作用下牢牢结合在一起

别看这种字面上的数字看似很小，但是放在质子身上已经足够显著！最致命地是，如果将这种改变放在近乎无限大的宏观宇宙世界，那么宇宙世界将可能引来“巨震”。

于是，当这篇文章于06年刚刊登在《物理评论快报》不久，全世界的科学家为此担心不已！因为此前的所有相关测量数据都是建立在质子-电子比为恒量的基础之上的。

如果这个恒量不再“永恒”，那自然建立在它上面的结论将不再可信！很多科学家都为此忧心忡忡！

当然，在科学的世界里从来就很难有完全一致的时候，也有一批科学家们并不认为这就需要我们将整个物理学大厦重新推倒重建，他们认为，即使质子质量再变小，至多无非是在现有的基础之上进行“微调”。

类星体可以释放出非常高频的辐射和光波

而在最新的研究中，来自澳大利亚温伯尔尼大学的Michael Murphy拷贝了Ubachs的方法。

只不过在方法中，氢气云变成了更加敏感的氨气云，120亿年前变成了60亿年前。

他们通过对比实验室激光照射氨气云激发的光波和60亿年前发出的光照射下的天体周围的氨气云光波。

相比Ubachs的结果，Murphy在光谱吸收的部分可以找到更加可信明显的“指纹”特征。氨分子需敏感地依赖于氨分子中质子和电子的质量比，故“指纹特征”可高质量地证明质子-电子质量比的情况。

但是，不同于Ubachs的结果，Murphy并没有发现质子-电子质量比在过去的60亿年发生了任何显著变化。

此外，Murphy特地强调，他们此次得到的结果要比2006年Ubachs试验时对分子进行约束固定时的约束条件要好上10倍，而且氨分子吸收的辐射波长对质子-电子比的依赖性更强。

也就是说，最新的研究数据在测得质子电子质量比的数据可靠性上要更加优越。

对于这种情况，Ubachs不仅没有表达出不赞同。他也认为Murphy的数据是非常准确可靠的，但是他认为Murphy的结果并不能否认质子-电子比在120亿年前时发生了改变。

基于此，他又一个更加协调式地表达：120亿年前至60亿年前，质子-电子质量比发生了变化，而60亿年前至今却保持不变！

当然，现在这方面的研究还很少，单凭Ubachs和Murphy的结果还不能完全说明质子质量是否真的在改变。还有待于更多的试验数据的支持。

但是，如果质子质量真的在减小呢？是否它在昭示着大自然的“邪恶本性”？ta正在以某种我们无法理解的方式从宇宙中偷着了这部分质量呢？

而要了解质子这种令人不安的现象，我们可能先得从质子的质量来源说起。

质子质量的来源

在牛顿的经典世界里，时间、空间、物质都是静止态的，宇宙是平滑的。

但是，从爱因斯坦提出质能方程E=mc^2之后

质能方程

人们就认识到质量和能量之间其实是等价的，质量可以转变成能量，自然能量理论上也可以转换的质量。

对于前者的理解，人类已经在原子弹的爆炸中看到了证据，而对能量是如何转变成质量的可能直到类似弦论等理论的提出才可以真正理解。

在上世纪初，人们逐渐知道了分子由原子构成，原子又由原子核、电子构成，而原子核又由质子和中子构成。

那时人们认为质子是粒子的最基本单位，无法再进行分割了。但是，当人们在实验室里用电子去轰击质子时意外地发现一些电子的“矛盾”行为时，人们才惊讶地发现质子内部也是空的。

那么质子又是由什么构成呢？

在这一问题引导下。

1963年，基于已有的研究结果和数学推导，盖尔曼证明质子并不是最小粒子单位，质子内部由3种微观粒子组成。

而对这3种微观粒子的命名上，盖尔曼将其它们联想到一本小说的一种鸟的三声叫声（quark）。

于是，夸克如此得名！

红色夸克

盖尔曼当时认为，质子内部是由3种夸克组成的，而且质量应该主要来源于夸克。

但是，后来的试验数据却表明，宇宙中至少有6种夸克，而质子中的夸克质量总和满打满算也只不过占质子最质量的5%。

那么，剩余的95%的质量跑哪去了呢？

这个问题曾经就这样一直困扰着科学家。

于是，胶子这种新生事物得以出现在人们试验中。

何为胶子？科学家们当时给它取这个名很随意，就是一种像胶水一样将质子和中子黏在一起的粒子。

当然，我们现在知道，质子中存在带电夸克和这种中性的胶子，但是胶子的质量也为0啊。

如果5%质量的夸克加上质量为0的胶子，还是5%的质量啊。那质子那95%的质量到底来自于何处。

直到近年来，人们通过计算机强大的运算能力，才发现质子这95%的质量竟然来自于夸克和胶子的相互作用和各自的运动。而无论是夸克和胶子的相互作用还是各自的运动，这只不过是一种能量形式。

关于质子质量改变的解释

质子质量的来源虽然可以有所解释，但是在人们的日常科学计算中，质子质量却被当作一种常量在被使用。

而2006年，当第一次有人对质子质量的这种牢不可破的观念提出挑战时，自然不免使得相当不一部分人目瞪口呆。

虽然Murphy的结果在某种程度上缓解了人们对这种现象的担忧。

但是，这种担忧在人们心里生根发芽了。

如果真如Ubachs所认为的那样：120亿年前至60亿年前，质子的质量发生了改变，而60亿年前至今，质子质量却在保持不变，那么为何在两个60亿年里质子选择了两种截然不同的行为呢？

137亿年前发生的宇宙大爆炸

带着这些困惑，人们做了两方面的准备！

一方面期待更多可靠的试验数据出来，一方面着手去准备解释这种现象。

也就是说，

如果质子的质量在宇宙中不会变，那自然人们可以缓和自己内心的恐慌，因为至少我们不用担心由它引起的物理世界的混乱。

如果质子的质量确实在变小或在改变，那么质子的这种行为将可能瓦解实物粒子。

而为何会这样呢？

有一部分人将其与”暗物质”挂钩！

不知为何物的暗物质和暗能量

我们知道，我们的宇宙大约90%的质量都是由暗物质所构成的，这种无法观测的质量正在导致宇宙以超光速的速度进行膨胀。

而宇宙无限膨胀下去的结果，就是宇宙的质量密度将会越来越稀薄，按照质量和能量等价原理，那么宇宙的能量密度也在降低。

光子：既是粒子又是波，无质量

有人据此推测，现在的宇宙的能量(质量)将会以光子的形式被暗物质所“摄取”，也就是说粒子质量在万有引力的牵引下一步步转变成光子，最终粒子将土崩瓦解。

而质子质量减少正是这种“行为”的产物！

也就是说，我们宇宙的宿命，可能最后只会剩下光子，任何实物粒子都将无法幸免！

总结

宇宙的未来将是何等景象？

随着人们对微观粒子的不断研究，人们渐渐看到了宇宙的面貌。也似乎从质子质量的微动中，窥测出宇宙的未来。

虽然，质子的质量到底会不会变还有待进一步证据的支持。但是，这并不妨碍人类去试图用各种方式来揣测大自然的意图。

最后以牛顿的名言结束这篇文章：

我不知道世上的人对我怎样评价。我却这样认为：我好像是在海滨上玩耍的孩子，时而拾到几块莹洁的石子，时而拾到几片美丽的贝壳并为之欢欣。那浩瀚的真理的海洋仍展现在面前。

作者:蚊子与茶杯

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