科学家预言,世界上功能最为强大的物理实验室将会解答很多我们想都不敢想的问题。今年晚些时候,这项耗资八十亿美元、名为大型强子对撞机(LHC)的科学实验将开始陆续发现物理学史上几个最难解之谜的线索。0 s# ^! m' @! U: U9 K
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物理学界在十年前提出了一系列难解的问题:物质为何会有质量?每个粒子是否有一个看不见的“伴侣”?但在这十年里,物理学家提出了很多有关宇宙如何形成的理论。如果一切进展顺利,大型强子对撞机或能揭开众多令人吃惊现象之谜,从而验证宇宙起源和结构的新理论正确与否。大型强子对撞机埋在瑞士日内瓦地下100米深的一条长16.8英里的环形隧道中。 9 |! W( W& v) @. W- J2 Q# Y |0 m2 Q2 b: k7 U! V
美国加州大学欧文分校理论物理学家乔纳森·冯表示,大型强子对撞机的碰撞可能会产生神秘、无形的暗物质。天文学家认为,宇宙中80%的物质都是暗物质。大型强子对撞机项目规划者最初肯定没有意识到暗物质这个问题。乔纳森教授表示:“在大型强子对撞机项目提出之时,科学家当时对这种机器有助于解答这个宇宙哲学问题完全没有任何概念。”( P- q8 n# G( r5 i
$ o Q. ]. K, d! x. ]4 o9 r 这同样适用于寻找多余的空间维数。多年来,寻找多余的空间维数被认为已超出了现代实验技术能力范围。尽管如此,理论学家日前讨论了通过大型强子对撞机发现间接证据的可能性。佛罗里达大学物理学家康斯坦丁·马切夫说:“大家不会看到额外的维数。”他解释说,诸如电子等粒子在穿过多出来的空间时,会忽然间变得大而重。马切夫及同事将会为那些搬弄是非的“重量增加”探寻相关数据。. f/ k, z. ^ b' F. z5 [! {
/ E, M4 K1 w! R- g& F- f 即便大型强子对撞机未能揭开上述物理现象之谜,它仍旧会被视作具有里程碑意义的成功。按照大多数物理学家的说法,“希格斯玻色子”(亦称“上帝粒子”,可能形成了物质的质量)的发现就几乎确保了这种成功。更为重要的是,大型强子对撞机将会产生宇宙大爆炸之后便不复存在的条件和能量水平。这意味着大型强子对撞机也许能产生连物理学家想都没想到的现象。乔纳森说:“科学的最大奥妙在于,你永远不知道大自然将来向我们展示它的哪一面。” 9 g5 c) q1 H6 U6 I5 n/ k5 C