宇宙射线的震撼能量

宇宙射线（Cosmic rays）是大新闻。它的名字有些误导人，因为它并不是“星际迷航”里的那种射线，而是粒子。大多数的宇宙射线，大概90%左右都是质子，跟大型强子对撞机（LHC）里的粒子一样，剩下的都是重原子的原子核。如你所知，大型强子对撞机（LHC）可以把一个质子的能量加速到它静止时的1000倍左右；但是移动速度最快的宇宙射线，拥有的能量大约是质子静止质量的100亿倍。

那么这些宇宙射线是从哪儿来的呢？说实话，还不太确定。它们从四面八方袭来，轰击着地球，能量范围也非常大。一些低能量的宇宙射线似乎是源自太阳表面的耀斑。中等能量的宇宙射线则可能是来自银河系内部；超新星，我在书中一开始提到过它，可能是射线来源之一。能量最高的宇宙射线被认为是来自河外星系，目前我们还不知道什么样子的过程可以产生这样的粒子。这就好像在宇宙最遥远的深处，有一个超大型的粒子加速器。只要存在一个快速运动的粒子，对撞就是不可避免的。

当宇宙粒子到达大气层的最外层时，会跟空气分子相撞，生成雨点般散开的新粒子，就跟大型强子对撞机（LHC）里质子对撞时发生的状况一样。换句话说，你可以把地球想象成一个巨大的粒子对撞实验装置，而这个实验持续地进行了约46亿年了。粒子物理学最早发现的一批粒子并不是在人造加速器中观测到的，而是在位于山顶的所谓的“云室”里发现的，那里有大量的宇宙射线，比如说奇异夸克，最早就是在云室里发现的，它是第一次以κ介子的形式呈现的（介子是由一个夸克和一个反夸克所构成的粒子）。大型强子对撞机（LHC）根本就不是一个反自然的怪胎。相反地，它不过是模仿了宇宙中一种最基本的粒子创造过程而已。

所以说，如果夏威夷的某个书呆子认为，相比宇宙射线弱得多的大型强子对撞机（LHC）中的对撞可能会产生一个微型黑洞，进而吞噬整个地球；或者假想出另一种可怕的事物可能出现，比如磁单极或奇异夸克，随即到处吞噬一空，包括日内瓦机场，我们就已经知道了他根本不懂物理学。你能想象到的宇宙中所有物体——中子星，白矮星，黑洞，星系，恒星，行星，足球运动员，足球，气体分子，质子，电子——都是从宇宙形成以来就一直在被高能粒子轰击着，但它们依然存在着。设想高能粒子撞击可以制造出怪异的次级粒子，比如微型黑洞、奇异夸克团、磁单极，或者叫不出名字的东西，而宇宙中所有物体自创世伊始，就一直被这些次级粒子轰击着。结果你猜怎么着？宇宙中的所有物体都存在着呢！我们总结一下：（1）宇宙一切安好；（2）宇宙从创生起就一直被各种粒子轰击着；（3）所以我们几乎可以确定：没有任何已有粒子可以摧毁整个宇宙。这当然并不是百分百确定的，科学从来不会给我们提供这样的保证。但是，这个可能性太接近于确定了，以至于没有哪个正常人会挑战它的正确性。