2025年高考物理測宇宙中的第一批“信號(hào)”

　　[趣味物理]測宇宙中的第一批“信號(hào)”

　　“如果我們不能‘摸’到或‘看’到宇宙的另外7個(gè)維，那我們?nèi)チ私膺@7個(gè)維好像就失去意義了。”蘭茲伯格補(bǔ)充說，“事實(shí)上，通過觀察它們的引力效應(yīng)，我們似乎就能發(fā)現(xiàn)這些維。”可以說，過去正是引力打亂了標(biāo)準(zhǔn)模型，迫使物理學(xué)家們創(chuàng)建別的理論，以使自己不被排除在“動(dòng)物園”之外，現(xiàn)在引力又幫助實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家去尋找超額維的證據(jù)！當(dāng)電磁力、弱力和強(qiáng)力都被捆綁在3維膜（像螞蟻在紙張上的情況）上的時(shí)候，引力于都能夠馳騁于整個(gè)的大宇宙中。

　　我們?nèi)绾尾拍懿蹲降酱笥钪娲嬖诘淖C據(jù)呢？那就是“拍攝”正在走向第4維空間的引力子。為了做到這一點(diǎn)，就需要讓質(zhì)子和反質(zhì)子在粒子加速器中碰撞，并以能量的角度去觀察碰撞產(chǎn)生的結(jié)果。鑒于碰撞前的能量應(yīng)與碰撞后的能量相當(dāng)，考慮到所有各種因素，可能缺損的能量將是引力子的能量，而引力子應(yīng)該已經(jīng)飛到超宇宙空間去了。“這就有點(diǎn)像制造一些微型黑洞那樣，它們迅速地蒸發(fā)了。”費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室另一位從事11維宇宙理論研究的物理學(xué)家史蒂文·古丁斯解釋說。

　　已做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備

　　質(zhì)子與其反孿生兄弟之間的碰撞將于今年在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的Fevatron加速器中進(jìn)行。在那里，實(shí)驗(yàn)中的巨大能量（根據(jù)卡盧察──克萊因早在20世紀(jì)20年代提出的理論）將能擴(kuò)大引力子的性狀。如果引力于有足夠大的能量，它就盤繞在第4維的周圍，在加速器中碰撞的粒子之間表現(xiàn)為很小的意想不到的引力。如果引力子在卷在一起的超維周圍進(jìn)行了太多的旋轉(zhuǎn)，通過對(duì)碰撞產(chǎn)物（即質(zhì)子在碰撞后散落的碎片）進(jìn)行的分析，就會(huì)看到引力的相互作用大為擴(kuò)大并“暴露”出來。假如費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)失敗了，那也不能說一切都完了：在2005年，物理學(xué)家們還要同超維見面，那時(shí)在歐洲核子研究中心在建的歐洲大型強(qiáng)子碰撞機(jī)（LHC）的加速器中將再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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