汪海成还记得自己第一次读到暗物质概念时的心情。
“这都胡扯些什么啊?实在找不到解决方案来解释这个世界了是吧?都什么呀!”
那时候他上高一,在《科学中国人》上第一次读到关于暗物质的科普文。
跟很多其他物理概念的诞生不同,暗物质的提出纯粹是为了解决天文物理基本理论和观测到的宇宙现实的严重不符的问题。
早在二十世纪三十年代,天文学家就已经发现星系的旋转速度高得不合理:根据旋转速度算出的引力数据远大于星系中所有星体质量所能提供的引力。广义相对论重构了引力的意义,但是丝毫没有解决这个问题。这个数据差距太大,已知星系物质能产生的引力甚至不到应有引力的十分之一,这完全无法解释宇宙中星系的结构。
如果引力的概念没有出现颠覆性错误,那么这就要解决一个关键问题:宇宙要保证现在这个样子存在,所拥有的物质应该是所有能观测到的物质的十到二十倍。我们观察到的物质只能提供宇宙所需引力的百分之五到百分之十,那么提供了剩下百分之九十至百分之九十五引力的巨大质量物质到底在哪里?
宇宙大爆炸论的完善进一步加剧了这个问题的严重性:如果宇宙只有我们能看到的那些物质,那么大爆炸后宇宙膨胀的速度应当比现实快得多得多!这再一次证明,人类所能观测到的所有物质远少于宇宙真正拥有的物质量。
寻找那些不知道在哪里的物质经历了很多挫折。在汪海成当年看来,完全是因为绝望,天文物理学家才提出了“暗物质”的概念:
不带电荷,不与电子发生干扰,有质量,有引力。
这是一个投降书似的物质概念——
为了解决引力问题,这种物质需要大量存在,有质量,有引力。
为了解决我们为什么找不到它的问题,它不与电子发生相互作用,没有电磁效应。所有观测手段都会透过它,所有有电磁效应的物质都会穿过它,它对我们而言,看不见,摸不到,无影无踪。
在当时的汪海成看来,暗物质的概念实在过于“玄学”。暗物质的所有特征不是因为我们找到了它存在的证据而确定的,而是因为如果我们不创造这么一个概念,宇宙就不符合我们的物理理论。
这个感觉是很有道理的,自从这个概念诞生以来,所有证明它本体存在的尝试都没有结果。唯独中微子体现出了一丝暗物质的特征,但科学家在宇宙中所找到的中微子的量实在太少,无法解释谜题。
而现在,构造体的变化似乎暗示了另一种可能:一个依靠这个世界正常物质组成的构造体随着自己的发育发生了变化,不再和正常物质发生电磁效应,变成了一种我们看不见、摸不到、只有质量还在的幽灵物质——正如“暗物质”这个定义所需要的那样。
构造体的这个变化,是从“物质”变成了“暗物质”?从看得见、摸得着的东西变成了幽灵一样的存在?
量子力学有一个著名的笑话,一个人如果撞墙次数够多,那么从概率上就存在一种可能:你的所有微观粒子都恰好穿过了墙的缝隙,因此你能穿墙而过。而那天镊子就是这样幽灵似的穿进了构造体。物质世界就这样和幽灵的世界交叠了起来,共存,却彼此不知。
同其他物理学家一样,汪海成和白泓羽都以为暗物质应该是由某种特殊的微观粒子构成,这种微观粒子和组成正常物质的微观粒子不同,比如中微子。但构造体的变化却给出了另一个答案:或许暗物质是普通物质的某种状态,是可以互换的。
这是一个颠覆性的可能。如果是这样,或许宇宙中提供巨大引力的“暗物质”并不是什么稀薄却物质量众多的微观粒子,也不是什么弥散在无垠太空的稀薄暗物质云。
或许我们看不见的那百分之九十五的暗物质也同样是恒星、行星。暗物质的群星遍布宇宙,唯独我们这个物质状态的世界看不见、摸不着它们,如同幽灵一般。
这个暗物质构造体的假说显然是汪海成提出来的。但是,第一次明确说出这句话的却是白泓羽自己。
猜测归猜测,要确认这个假说,就需要把构造体放入大型粒子加速器中用高速粒子来轰击,进行实验验证,但问题是,国内没有合适的设备,而且一旦把构造体送进加速器,它就灰飞烟灭了。
“代价太大。”新来的孔姓负责人告诉他们。
构造体黑壳化之后,项目组陆续换了一批人,新来了一批负责主管,老孔就是其中之一。最开始汪海成他们以为,更换负责人是因为之前的负责人在处置构造体骤变期间太过鲁莽,后来发现并不是这么简单。新来的负责同志们不再是专业科研工作者,而是真正的“领导干部”。
之前这群科学家是用一种半自由的方式相互合作,大家七嘴八舌地交流碰撞,通过自我组织合作来推进整个研究。对于一流人才而言,这种混乱吵闹的方式反而更能促进各自才能的发挥。但现在情况发生了变化。“领导干部”开始要求大家提交各自的研究计划,登记各自的职责,需要每个人确认自己的权限。还给大家分配了“助手”,协助大家“熟悉流程”和“安排协作”。做事情开始需要申请和签字——很多签字。
汪海成觉得自己被装进了铁罐子里。在学校食堂吃饭的时候遇到李院长,他坐过去想跟李院长聊天抱怨两句,李院长见他话头一漏,赶忙摆手制止。
“涉密不上网,上网不涉密。”李院长对他说,“我没有在研究组里,注意组织保密纪律。”
汪海成愣住了,午饭草草吃完,连吃的是什么都毫无印象。一群人还在努力适应新的变化,构造体并没有去适应人类的节奏,自顾自地展开自己的真实面目。
这时候大家还把这九十七个构造体当成九十七个同样的东西。
最初发觉它们有区别的,是一个叫马勤的核物理工程师。之前她的工作一直处在停滞状态,自从加入工作组以来,整个生物进程她都帮不上忙,但她也没什么可急的。可新的领导来了以后,非要她列出工作研究安排和预期进展,分析自己工作的必要性,马勤就有点慌,完全不知道该编什么。
实在没办法的情况下,马勤把自己的工作安排为:检测构造体的放射情况。其实,之前构造体透明化的时候就安排了某种高敏度放射性检测设备,只是一直没有派上任何用场,于是很快就拆掉了。
但就在交计划的那天晚上十一点多,发生了一件很离奇的事情:马勤抬手看表,觉得表的指针在发光。表是很便宜的斯沃琪石英表,指针上有夜光涂料。涂料的原理很简单,吸收一定高能射线之后就会发出荧光。一般来说,荧光材料都是靠白天的偏紫外日光来充能,这便宜表的涂料很没用,在夜里大概只能亮一个小时左右。
这时候天已经黑下来很久了。若是别人,大概率会把这个事情滑过去,但马勤毕竟是搞核物理的,对放射现象格外敏感。她愣了一下,用手蒙住表盖,进一步确认了自己的感觉:夜光涂料亮着,而且比平时要亮得多。情况有变。
她马上找来便携式的盖格计数器冲进实验室,开始在整个实验室里扫描放射源,很快目标找到了:不是构造体,而是放在实验室里的白金坩埚——一个纯铂制品。
这东西也不知道是什么时候放进来的,从来都没有用过。不知道它为什么会被污染,污染源又是什么?实验室马上进行了一次封锁整理,白金坩埚被带走研究。
从实验室带走之后不到五分钟,马勤就发觉事情不对。白金坩埚在实验室里释放的是贝塔射线,但拿出实验室之后,辐射类型变成了伽马射线。
“活见鬼了!”马勤检查几遍,发现确实不是设备问题,这才意识到问题的严重性。
铂-195,元素序号78。每一个铂原子拥有七十八个质子,一百一十七个中子是化学性质最稳定的元素,放射性为零。正是因为物理化学性质高度稳定,所以实验室通常用来做高温实验的加热坩埚。
在辐射黑室里,马勤再次确认了这个坩埚持续放出微弱的伽马射线之后,实验室清空了其他东西。马勤端着这个坩埚,带着辐射测量装置回到了构造体附近。刚走进去的时候,坩埚放出的还是伽马射线,但离它原本放置的地方越近,微弱的伽马射线越弱;等放回原位以后,慢慢地变成了贝塔射线。
“怎么回事啊?”马勤和另外两名核物理化学家面面相觑。伽马射线是中性不带电的,贝塔射线是负电荷,先不说为什么铂-195会有放射性,哪有这样的道理,一个东西在一个地点放出伽马射线,在另一个地点放出贝塔射线?
质谱分析的结果让所有人都惊呆了。坩埚里存在另一种元素:金-195。伽马射线来自它的自然衰变。
自然界的金-195半衰期只有一百八十六天,就算坩埚里真的混入了这种不稳定的同位素(总有亿万分之一的可能),它也早就该消失了。
接下来的发现解释了金-195的来源,在实验室里的构造体旁,铂-195放出电子也就是贝塔射线,变成了金-195。这个发现没能解释问题,反而带来了更多的问题。
元素放射性的产生原因,是原子核内部的强、弱相互作用力不足以稳定原子核的中子和质子结构造成的,所以需要对外释放能量,变成另一种更稳定的结构。就好像山坡上的滚石,总会不断往下滚。稳定的元素在山坡的底部,不稳定的元素就在山坡的上部,元素越不稳定,它在山坡的位置就越高。
这个宇宙出了什么问题,才会有位于山坡底部的铂-195自己往山顶上滚,变成金-195?金-195放出伽马射线变成铂-195才是正常的滚法。
“这鬼东西是摩西啊!还能分开埃及的海水呢?”马勤随口一说,然后幡然醒悟。她满实验室找白金坩埚,翻了三个实验室才找到一个已经黑得看不出本色的。用辐射检测器测过后,白金坩埚一切正常,马勤拿着它连滚带爬地冲进实验室。她鲁莽的举止惊动了安保的战士,如果不是认得马勤,战士差点对这个顾不上应答盘查的家伙举枪射击。坩埚放在构造体附近,三分钟之后,它开始出现贝塔射线。
出现异常的不是坩埚,而是世界规则。
“‘摩西’。”马勤不自觉地说道。违反引力法则,重塑规则分开埃及海水的先知摩西就这样用来给这个构造体命了名。
地球上的世界规则是这样的,铂-195的原子核有七十八个质子,所带的正电荷足够结合住核内一百一十七个中子,呈现一种稳定的“坡底状态”。但在“摩西”附近,强相互作用变弱了!减弱的强相互作用导致本来稳定的原子核失稳,需要更多的正电荷才能保持原子核的结构稳定,所以中子释放出电子,把自己变成了质子。在“摩西”这个较弱的核力下,金-195才是稳定的结构,铂-195不是。
把山坡变成了坡底,把坡底变成了山坡。
离开“摩西”的附近之后,正常的世界规则回来了。金-195变得质子太多,于是反过来放出正电子,激发出伽马射线。
受影响的不光是铂-195,而是“摩西”周围的一切物质。只是其他物质的核不够大,强相互作用的微弱变化影响并没有这么明显。他们很快测试了原子量较大的元素,发现原子序数高于190的所有元素都呈现出明显的放射异常。
并不是所有构造体都有这样的特性,研究人员很快就找出了二十二个“摩西”,他们用这种方式发现构造体是不一样的。
“摩西”只能影响附近一定距离内的物理规则,但这个距离在不断扩大,最开始只在周围几十厘米,然后范围越来越大。离构造体越远,物理规则的改变越弱。
汪海成听到这个名字的时候,发出怪异的笑声,“好名字,上帝的先知。”
上帝的先知上一次改变世界规则只是带犹太人出了埃及,而这一次,它落在了科学家手里。在第一时间,几乎所有人都明白了“摩西”是多可怕的东西。
永动机!
铂-195在“摩西”的宇宙规则下放出能量,变成金-195;金-195在正常宇宙规则下放出能量,变成铂-195。物质在两个物理规则下不断震荡,就可以无限地释放出能量,制造出永动机。
没办法解释这样的能量来自哪里,因为没有人能解释“摩西”是怎么改变宇宙规则的。规则创造了这个宇宙的形态,人类只是这个宇宙形态中一个渺小的存在,当有东西能改变宇宙基本规则的时候,作为身在重重束缚中的渺小存在,人类连思考都是没有意义的。
规则塑造了宇宙,当规则改变的时候,宇宙就要重塑。所有人都明白,一个重塑的宇宙内,人类的世界是不可能保持原样的。只是按“摩西”这微弱的影响范围,这个过程或许要耗费几万亿年。
“摩西”发现三天之后,两名研究员在珠海出了车祸,据说是因为在外面喝得大醉,横穿马路被大货车撞死了。又过了一天,“领导同志”换了一批,项目组值守的军人也多了起来。更让人奇怪的是,有一批最初就在这里工作的研究员消失不见了,其中就包括确认“摩西”的核物理学家马勤。
大概在“摩西事件”发生的一周以后,工作组完成了构造体的重新分类。
黑壳化让他们没法继续观测构造体的变化,但是变化并没有停止。他们相信“摩西”那能够影响规则的能力,也是它在逐步演进的过程中才获得的功能。
构造体被分成了四类。
“摩西”是一类,强相互作用大小的改变直接影响了它周围元素的稳定。
第二类确认后,定名为“造父”,因为在它周边检测到了奇怪的光学效应,后来发现附近的光速开始变快。“造父”对现实物理世界的影响暂时没有“摩西”那么可怕,不会让周围的东西发出辐射。命名的原因是“造父”擅御驰,可驱马飞驰。但“造父”影响光速的力量暗示着一个可怕的可能,宇宙的时空统一体可能被某种力量撕裂,不过当时,“造父”的光芒被“摩西”掩盖了。
第三类构造体的发现引发了一次小小的灾难。因为前两类构造体效应的发现经过了各种检测和尝试,所以大家像开脑洞一样设计了各种各样稀奇古怪的实验方案。剩下这批东西没有观测到任何异常,周围的各种实验品也没有表现出任何物理规则的变化,如果不是“摩西”和“造父”的奇迹太惊人,大家甚至都怀疑这些东西就是个黑坨子。
真面目的揭示源于一场意外,实验员取一颗三类构造体时,手套被锐器划破,他用手直接接触到了构造体。
根据当事人的描述,他觉得某种软软的东西碰了自己一下,然后构造体黑色的表面突然漫出大量类似组织液的东西。接触者赶忙脱手,把它丢回了培养皿,下意识地想把它盖住,这时候已经来不及了。大量的细胞质以惊人的速度蔓生开,就像爆开的米糊,不到十秒钟,就看到一个幼胎似的东西从操作台上挤出来,胀裂了玻璃室。
此刻,在场所有人看到的是一个挣扎着从组织黏液里急速发育出来的人形,超速的生长让结构严重变形,呈现出怪异的形态,但能明显看出人体的结构特征。研究员们惊声尖叫着,有的人想逃出实验室,却发现这时候门已经从外面封闭,有的人直接吓晕了过去。跟构造体接触的当事人反而要镇定许多,可能是因为他在那个诡异的生命体上依稀看到了自己家族的某些面孔特征。
伴着急促整齐的脚步,一位赵姓干部带着四个战士冲进慌乱的实验室。
“二号预案!”他对战士简短下令。