研究奇异东西
如果理论粒子、反物质和暗能量还不足够奇异的话,一些科学家认为大型强子对撞机能揭开其它维度存在的证据。我们习惯于生活在四维世界里,三维空间和第四维的时间。但一些物理学家理论认为还有我们察觉不到的其它维度。比如,弦理论就需要存在的维度得不少于11个。
令科学家困惑不已的一个谜团就是为何引力相对于宇宙中的其它基本力显得如此软弱。一种可能的解释是引力不像其它基本力那样能够向宇宙的各个维度扩张。因此对我们来说它似乎很微弱。
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大型强子对撞机的磁铁中心 |
弦理论学家希望大型强子对撞机将提供证据来支持他们提议的宇宙模式。弦理论表明构成宇宙的基本单元不是粒子而是弦。弦能随意开放或关闭其端口。它们还能振动,类似于弹奏吉它时的弦振动。不同的振动会导致弦表现出不同东西。朝一个方向振动的弦可能表现为电子。朝不同方向振动的不同的弦可能表现为中子。
一些科学家对此弦理论大为批评,称没有证据来支持这种理论。于是有科学家将弦理论连同引力一同融入到宇宙的“标准模式”中,从而融合了爱因斯坦的广义相对论和量子场论。但还是没有证据能支持这些弦的存在。它们太小难以观察到,且目前还没有办法来测试它们。这让一些科学家不得不放弃弦理论,并将它看成是哲学而不是科学。
不过,弦理论学家还是希望大型强子对撞机将会改变批评家的想法。他们正在寻找超对称性的迹象。根据“标准模式”,每种粒子都有反粒子。比如,电子的反粒子是正电子。超对称性表明粒子还有超级伙伴,即有与自己同样的对等物。这意味着每种粒子有3种反粒子。虽然我们在自然界还没有看到这种超级伙伴的任何迹象,但理论学家希望大型强子对撞机将会证明它们确实存在。这意味着超级粒子能解释暗物质,也能帮助引力加入到整个标准模式的阵营中来。