听了亚力山大·库森科（Alexander Kusenko）的谈话，你也许以为他在讲科幻小说中的某种怪兽。他说，Q球“吃”得不很多，“但它们在地球上的行为肯定是不平常的。”它们非常微小，若你把它放在桌上，它将像针尖那样穿过桌面直入地心。

　　库森科所说的Q球是一种奇异物质的微球，它们可能弥漫在空间。每个Q球内都藏着一个新的宇宙。这是因为在Q球内部，不存在我们所熟悉的、把世界组合起来的力。这种特性，具有惊人的后果。

　　意味着每个Q球都在破坏宇宙的规律和秩序，它吸收普通物质，并迫使后者按Q球的规律存活下去。

　　但迄今没有人见过这种怪球，它只是粒子物理学家的预言：怪球产于新生宇宙的高温之中，并仍存于今天。科学家打算在各处寻找它们，从遥远的天边到大洋的海底，到南极洲的冰天雪地找到它们，并将解开一大堆的宇宙奥秘。这包括天文学家坚信散布在宇宙的暗物质；在天空闪烁着的、明亮而不可预测的γ-射线暴；甚至有可能指出通向大统一论（一种把自然界的全部力统一起来的理论）之路。

　　Q球这个名称为物理学家可利曼所取，Q这个字母正好代表此怪球具有十分稳定的性质，它形成于宇宙早期，它所包含的能量大小不等。

　　1997年，库森科（加州大学的物理学家）和欧洲核子研究中心的米基尔·沙普奥谢可夫（Mikhail Shaposhnikov）从超对称理论中得出Q球的结论。长期来，标准模型十分成功地描述了组成物质的基本粒子（夸克和轻子）的行为，但目前它已出现了裂缝，例如它造成了某些粒子质量计算上的错误，使其值远高于实际值。其实早在20年前，研究者就提出了超对称论——企图在标准模型之外构成粒子物理学的框架。超对称论，也有助于把自然界的各种力统一成单一的力，它曾出现在大爆炸后不久的时刻。

　　此理论引入了一批镜像粒子，即所有的已知粒子都有它们各自的超对称伙伴粒子，但迄今我们还没有发现它们，也许是现有的粒子加速器能量还不够高，无法产生它们。若超对称论正确，那么这些伙伴粒子一度曾统治过宇宙。按其理论预言，就在暴胀（出现在大爆炸后的瞬间）发生之后，宇宙为夸克和轻子的伙伴粒子（它们称S夸克和S轻子）所覆盖。

　　Q球也就在此时产生。库森科等称，在这个S夸克和S轻子的海洋中，不可避免地有密度上的起伏，那些稍密的部分可能聚合起来。“它看上去像云，它们可能凝成团块或液滴。”若这些团块较大，就将形成Q球，并一直存在着。

　　科学家用超级电脑作了模拟，他们把S夸克置于管状晶格中的260万个点上，看它们如何演化。结果表明，这个S夸克海洋凝结出30多种Q球，最大的含有10¹⁶×2个S夸克。

　　这些神秘的S夸克、S轻子所以能存活得那么长久，是因为它们能相互共享空间，没有像夸克、轻子那样受到严格的限制。例如在质子中，只能存有3个夸克，因为不能有更多的夸克分享它们的量子态。但成千上万的S夸克、S轻子却可安然地共享同一态，故它们可一起存活在一个原子核大小的微球中。

　　如此重的Q球，它们可能构成某些未被认识的暗物质，游荡在星系周围，遍及整个宇宙。我们所以能探知暗物质，那是通过其引力弯曲可见星系（或恒星）的运动路径而得悉的。

　　若这些暗的微球真的漫游在空间，它们会有怎样的标记呢？由于它们很微小，故其典型速度将为100 km/秒左右，它们能一直地穿过恒星或行星而不停留。例如，一颗Q球穿越太阳不会超过4分钟，其速度仅减慢百分之0.001，“这就像一颗子弹穿过蒸汽云。”

　　但对另一种星体来说，一旦被Q球所污染，却意味着死亡；就中子星而言，情况就是如此。中子星的直径仅20～30公里，却包含着一个太阳的质量，其内部引力吸引强烈到如此地步，以致原子中的电子和质子皆被挤压在一起而成“中子浓汤”。

　　当一颗Q球碰上中子星时，它将跟大量中子相互作用，并逐渐到达星核，此时其速度已近爬行，同时开始吞食周围的中子。库森科说，“中子内的夸克突然发现，那种把它们束缚在一起的力已消失，因此它们裂开，又在Q球周围被反弹。”但不用多久，这些夸克就和Q球混合起来，变成了S夸克。Q球在形成2或3个π子（由夸克和反夸克组成）时，将“吐”出多余的能量。

　　它们将衰变成各种粒子，包括微小、快速的中微子，它们将从中子星内部逃逸出来。就这样，“中子星被Q球慢慢地从最内层吞食出来。”能量从星核中逃逸，将耗减其质量，最终其质量只剩下到太阳的1/5。

　　“到达这一点，中子星的引力强度已不足以阻止中子衰变成电子、质子和中微子。”骚动的中子突然衰变，释放出巨大的能量，整个中子星将爆炸。此时，“你将看到一次微型的超新星爆发。”

　　库森科等计算，一Q球从中子星表面“吃”到其中心，约需1000万年的时间。而中子星的寿命大致为几亿年，故Q球引发的爆炸想必早在进行了。

　　若中子星爆发的能量以γ-射线涌现出来，这足可引起γ-射线暴。迄今观测到的一些超亮γ-射线闪烁，一直是个谜，会是Q球在作怪吗？Q球还有另一种途径可显示其影响，即在微波背景辐射（大爆炸余烬）上。

　　1998年凯里·恩奎维斯特（Kari Enqvist）和约翰麦克唐纳（John McDonald）指出，Q球群将对微波背景产生敏感地扭曲。人们期待着2006年由欧洲宇航局发射的普朗克卫星将探测到这一现象。

　　这种怪球甚至在我们自己的家乡——地球上也可能找到。若一颗Q球到达地球，它将一路吞噬质子而发出巨大的π子暴。这些信号将被置放在世界各地的探测器所记录，因为这些高能粒子在通过水或冰层时会发出闪光。

　　这些闪光之所以产生，是因Q球发出的粒子是以超光速在水中运动的，但这并不违反爱因斯坦关于光速是宇宙中最高速度的结论。爱因斯坦所指的是光在真空中的速度，但在其他介质中，光速将大幅度地下降，如在水中，其速度仅为真空中的70%。

　　Q球放射出的高速粒子在通过湖中的水层时，将发出微弱的辐射，因它们快于光速（水中），故呈现为一束蓝光（称塞伦可夫辐射）。使用灵敏的光电倍增管，可放大这些塞伦可夫闪光，物理学就可借此得悉粒子运动的路线。

　　若一颗不带电的重Q球撞击水层，它将开始吞噬水中的质子，并吐出π子的高能散射。前者最终衰变成其他粒子，包括μ子、电子、正电子等，这些混杂的碎片将产生眩耀的塞伦可夫闪光。

　　从1984年～1990年以来，已有称之及伦达的塞伦可夫探测器置于西伯利亚的贝加尔湖中；意大利格兰山苏国家实验室也在其地下置放了称之MACRO的探测器，但都未有结果。

　　这意味着若Q球存在的话，那么一定很稀少；若它们是暗物质的组成，那么必很重。按这样的推理，物理学家计算出Q球至少含有10²²个粒子。

　　最令人感兴趣的是，疑有一对Q球在称之超-开密欧凯得探测器中留下了信息。这是一个藏有5万吨水的大容器，置于日本的一个矿场中。库森科说，“在以前的开密欧凯得实验中，人们曾测得几个事例，但未能确证。有一些东西进入（因太微小了）探测器未测出。”“我听到谣传说，超-开密欧凯得测得了类似的事例，但科学家还没有时间去分析这些数据。”未来几年也许是激动人心的时刻，有望找到这些宇宙怪物。

　　但只要超对称理论未被证明，那么Q球还将是想象的一部分。理论物理学家克里斯·希尔（Chris Hill）说，“没有超对称存在的一丝证据。”他承认，超对称论在许多方面很精巧，但他指责说，物理学家倒是把它当作宗教，而不是科学理论。这一“神学”已把一些有希望的思想排挤出受人注意的中心。

　　希尔甚至问道，关于中子星爆炸或微波背景（被扭曲）的预言，就可说对超对称论或Q球有利？要知道大尺度宇宙空间，是一个复杂和未知的领域。“我并非说，这种思想没有追求的价值，但我并不认为它会导出一个清楚的答案。”更好的办法是直接验证基本概念，在最小尺度上观测物理定律。

　　真理来到的时刻不会远了，也许再等上5年。最强有力的加速器——大型强子对碰机（LHC）将问世，它将在欧洲核子研究中心“粉碎”各种粒子。希尔说，“LHC是我们前所未有的、一个最重要的努力。”若在碰撞的碎片中找不到超对称伙伴粒子的痕迹，那么这个理论将陷入很大的麻烦。

　　如果伙伴粒子确显现出来，超对称论将加入到可测试的大自然规律的行列之中。在这种情况下，Q球将变得十分逼人，在这个怪球内，自然定律被打破也不致感到太奇怪了。

[New Scientist，2000年5月20日]