第310章 参观前的准备 二(1/2)
现代高能物理学的碰撞,玩的早就不是“拆解”,而是宇宙最底层的造物法则。
而这套法则的核心,就是人类歷史上最著名的那个公式——爱因斯坦的质能方程:e=c2,也就是能量等於质量乘以光速的平方。
大眾对这个公式最直观的印象是什么
是原子弹。
是把极其微小的一点静止质量(),瞬间转化为毁天灭地的巨大能量(e)。质量消失了,变成了刺目的强光和恐怖的高温。
但是,既然这是一个等式,既然质量和能量本质上是一枚硬幣的两面……那么,我们能不能大胆地设想一下:
如果在这个等式上,我们把它“反过来”用呢
如果我们不去追求损失质量並释放能量,而是把极端庞大的动能(e),在极端微小的空间里死死压缩在一起,也就是损失其能量,那么会发生什么
没错,是能量变成了质量。
……
这就是lhc对撞机给出的人类终极答案。
当两束携带著恐怖动能的粒子,在四个巨大的探测器中心迎头相撞、速度瞬间归零时,那庞大到无法想像的动能无处可去。
於是,在这无限小的奇点上,奇蹟发生了。
这些纯粹的动能,根据质能等价的逆向法则,瞬间坍缩、凝聚,直接从虚无的真空中“无中生有”,硬生生地凭空创造出了全新的、庞大的静止质量!
这根本不是在“破坏”或者“拆解”旧的粒子,这是在“创造”新的粒子!是人类在窃取造物主的权柄!
那些理论预言中十分神秘的“超越標准模型”的物质——比如暗物质粒子、超对称粒子,它们都有一个共同的特点:太重了。
因为它们太重(极大),根据=e/c2,要想凭空把它们“捏”出来,就需要极其恐怖的能量(e)。
在今天这个宇宙里,它们根本无法自然產生。
所以就需要依靠lhc內部的碰撞,短暂地重现138亿年前、宇宙大爆炸后百亿分之一秒的极端状態!
在这个瞬间,微观区域的温度將比太阳核心还要热十万倍。
只有在这种如同炼狱般的“微型大爆炸”中,那些沉睡了百亿年的古老而沉重的新粒子,才会被庞大的动能强行“具象化”出来。
……
lhc有四个探测器。
ats和s是两个通用型多用途探测器,体型最庞大,主要负责寻找希格斯玻色子、额外维度以及构成暗物质的粒子;
alice是重离子探测器,专门用来研究宇宙大爆炸极早期的“夸克-胶子等离子体”状態;
lhcb则是一个专门用於研究底夸克的探测器,试图解答为什么我们的宇宙是由正物质构成,而不是被反物质湮灭的“反物质消失之谜”。
无数的新粒子会在碰撞的瞬间诞生,然后又在极短的时间內衰变。而那些像几层楼一样高、重达上万吨的探测器,就像是几亿像素的超级3d相机,以每秒四千万次的快门速度,抓拍下这些粒子死亡的轨跡。
2012年,轰动全球的“上帝粒子”希格斯玻色子,就是在这里被撞出来的。
它的发现,补齐了物理学“標准模型”的最后一块拼图,直接锁定了次年的诺贝尔物理学奖。
顺便提一句,“上帝粒子(godparticle)”这个霸气的名字其实是个美丽的误会。当年诺奖得主莱德曼写书时,原本想叫它“该死的粒子(goddanparticle)”,因为这玩意儿实在太难找了,简直折磨了物理学家半个世纪。
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