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宇宙是否存在未知维度?

时间:2011-05-11 07:43:41  来源:  作者:

科学家已经设计出首个能让我们看透宇宙间最大的谜题之一的实验,这个谜题就是:是否存在我们所不知道的维度?

欧洲核子研究中心(CERN)的研究人员说,大型强子对撞机(LHC)的初步实验结果表明,它能对弦理论的某些方面进行实验性检验,这尚属首次。

构建于上世纪60年代的弦理论试图阐释大自然的所有基本力量(如重力和电磁)是如何与物质相互作用的。

就理论而言,弦理论取得了高度成功,解决了许多数学难题。然而在实践中,包括可能存在11个维度(3个有形的维度、时间和其他7个尚未被发现的维度)的观点在内,尚没有实验证据能支持弦理论的预测。

在CERN,现在有了LHC或许能打破这一僵局的希望。LHC规模最大的4个实验之一——大型离子对撞机(ALICE)实验最近的结果表明,铅原子核碰撞在一起产生的小火球,其某些运动方式用弦理论来解释最合适。

这些火球中名为夸克的粒子的运动引起了研究人员的兴趣。据观察,某些夸克向外飞出,一如研究人员预期,但其他夸克却飞入火球中,尽管火球的尺寸极小,却似乎吸收了这些夸克。

在CERN工作的伯明翰大学物理学家戴维·埃文斯说:“激动人心的部分是,弦理论家认为,用弦理论来描述夸克如何穿过这个灼热的等离子体是最为合适的。如果真是这样,这将是我们能使用弦理论的首个实验。”

这项实验持续了一个月,负责ALICE的物理学家定于本月晚些时候在法国阿讷西举行的一场会议上公布结果。

在CERN工作的曼彻斯特大学物理学教授布赖恩·考克斯说,测试弦理论——即便是以有限的方式——的可能性将是一个重大突破。

考克斯说:“这是基础物理学最重大的事件之一。弦理论是最有可能让我们了解重力和其他自然力之间关联的理论,因此任何种类的实验数据都是一种进展。”

 

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