希格斯自耦合與真空穩定性（Higgs self-coupling and vacuum stability）

大多數粒子與別的粒子交互作用，但希格斯不同尋常之處在於它還與自己交互作用——兩個希格斯玻色子能湊到一起，三個能在一點相遇，如此等等。這種自耦合不是無關緊要的細節；它恰恰是賦予墨西哥帽勢那個形狀——中間的山包和環邊的凹槽——的那個性質。因為那個勢的形狀決定了希格斯場停在何處，所以希格斯自耦合在真切的意義上，就是把我們宇宙的真空固定在原位的東西。

測量這個自耦合是粒子物理中最難的任務之一，因為它要求一次產生兩個希格斯玻色子，而這比產生單個稀有得多。標準模型對它的強度給出了確定的預言，而證實這個預言，將是對「勢是否真的具有所假設的形狀」的一次深刻檢驗。這一點之所以重要，有一個驚人的理由：我們所處的真空是否真的是最低能量的狀態，敏感地取決於希格斯自耦合，以及希格斯和頂夸克被精確測得的質量。把目前最好的數字代進去，計算暗示我們的真空可能並不是絕對的最低點——它也許只是亞穩的，就像一個停在淺凹裡的球，而在很遠的某處還有一個更深的山谷。

如果這是對的，就意味著我們的真空原則上可能在一段幾乎無法想象的漫長時間之後，「隧穿」到一個更低能量的狀態，那將處處改變物理定律。在任何人驚慌之前，幾句誠實的告誡至關重要：預言的壽命遠遠長於宇宙目前的年齡（所以這沒有任何實際危險），這個結論恰好落在穩定與不穩定之間的刀刃上、並對頂夸克的確切質量極其敏感，而任何尚未發現的新物理都可能徹底改變這幅圖景。真空穩定性最好不要被理解為末日預報，而應被理解為一個驚人的例證：少數幾個測得的數字，餵進標準模型，竟能談及宇宙的終極命運。