当。。。的时候大型强子对撞机在2008年首次打开,似乎有无穷无尽的可能性和想法。也许会发现难以捉摸的希格斯玻色子,这将有助于科学家确认其他颗粒如何获得质量。也许它会发现许多新颗粒,这些颗粒不仅可以使物理学家确认超对称性,而且还可以为新科学的骗局提供研究。也许它会创建一个新的宇宙,可以在晚餐中吃奇特山,质子看起来像是froot循环。
这些可能性中的一些比其他可能性更有可能。实际上,其中一些(AHEM)并不是真正的LHC范围内。反对者预测LHC的迷你大爆炸会创建黑洞那会破坏世界并像晚餐时一样多吃宇宙,事实是,LHC可以证明或反驳这么多理论。
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就这样的范围而言:不,LHC不会证明弦理论 - 但它可能会提供证据来支持弦理论核心的思想。
这样考虑:我走去看隧道。我认为隧道可能会有某种溪流贯穿其中,所以我将球扔进去,看看它出现在另一侧时会发生什么。如果球湿透了,我可以说这完全支持我的理论,即隧道包含一条小溪。但是其他人可以说,它支持以下理论:隧道中有洒水器。还有另一个人可能会说它实际上在隧道中下雨了,一个湿球只是证明这一点的事情。
我们唯一可以说的是,湿球支持所有这些理论,也许排除了隧道是骨干的理论。在LHC上,具有不同想法的物理学家正在寻找“球是湿的”陈述,以支持或驳斥有关粒子(和宇宙)如何工作的理论。这些理论之一是弦理论。
弦理论基本上说,粒子由类似于振动字符串的能量组成。字符串的独特振动产生了所有不同的颗粒和力。因此,从根本上讲,宇宙中的所有物质和力都是由这些振动串制成的[来源:格林]。但这是一个有趣的事实:弦理论并没有真正成为一个统一的理论 - 一种可以解释宇宙中每种力量和粒子的构成的理论 - 除非事实证明宇宙也具有三个以上的维度。您知道,很难让很多物理学家握手。
并有充分的理由。这不是霍格沃茨,我们不能仅仅进入另一个维度来检查它是否真正存在。我们只能环顾四周,并在我们面前看到三个可观察的维度。但是,如果您认为尺寸真的很小……也许它们太小而看不见,那么您也许可以说自己相信它。
这会带来一个问题:如果必要的维度太小而无法看到,那么我们如何期望观察甚至检验有关弹簧理论的假设?
这就是LHC的来源。有一些想法在周围测试String理论的某些特征。一个非常简单:弦理论的最简单模型预测了超级方粒子的存在。基本上,这些是物理学家已经观察到的标准模型夸克和叶子的更重的伙伴,它们将团结起来和物质。物理学家希望找到与希格斯相同质量的超级球员,但还没有。因此,LHC正在尽最大努力地尝试在其最新的质子碰撞中以及将来的实验中找到那些超级方粒子。在这种情况下,“湿球”(超级方颗粒)也将支持超对称性理论,该理论与弦理论有关但与弦理论有关。
LHC还可以跳入寻找那些必须存在的超细小的维度,以使字符串理论作为统一理论起作用。如果存在这些维度,我们将在其中游泳。LHC可以将质子砸在一起以产生新的颗粒,就像它在做的那样。通过加起来碰撞中形成的颗粒的能量并从颗粒预碰撞的能量中减去它,我们可以分辨出某些能量是否是MIA。如果是这样,我们可能会说:“嘿,我们不知道那种能量去了哪里 - 但也许是另一个维度。”
这次,湿球是碰撞前后能量的差异。同样,这不是“证明”字符串理论甚至额外的维度。但这将是分类的发现,它支持弦理论起作用所需的一些事情。
我们无法预测的是,弦理论是否会成熟成我们可以检验或观察的科学假设。目前,如此争议性的原因之一是,许多物理学家认为不可能进行测试,更重要的是,他们认为不可能证明是错误的。物理学家社区中的一些人说,弦理论直接不可伪造[来源:自然物理学]。(这意味着您必须能够反驳该假设,而不仅仅是确认它。)
因此,尽管我们可以合理地确定不,但使用质子碰撞,LHC不会证明字符串理论是正确的,但物理学家可能会发现一些证据并未证明这是错误的证据。
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