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随笔(十八)  

2009-07-14 00:24:06|  分类: 随笔 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                                     关注与期待

 

 

从去年知道这个消息以后,我就一直关注着欧洲核子研究中心建造的世界最大粒子对撞机的运行情况。

这台神奇的机器建在瑞士和法国边境的地下100米深、全长27公里的环形隧道中。隧道内维持在-271℃的极低温,这一温度将会出现超导现象,使得粒子在管道中几乎不受任何阻力,以至接近光速。这台对撞机从2003年开始建造,有80多个国家和地区的2000多名科学家和工程师参与了建设,整个工程耗资54.6亿美元。

2008910,北京时间下午15:30分左右,欧洲核子研究中心将首批质子导入大型粒子对撞机的环形隧道,正式启动了这个世界上最大的粒子对撞机。

报道说,作为一项长期实验的第一步,对撞机中的亚原子粒子束将被加速到接近光速后发生对撞。粒子束的运行距离超过100亿公里,足以在地球与海王星之间做个往返。在达到最大强度时,撞击会在一个微小空间产生短暂的相当于太阳温度10万倍的高温。科学家将密切关注整个撞击过程,以寻找科学上许多未解之谜的答案。所以,这项实验的发言人说:“我们将进入物理学的全新领域,10日是一个非常重要的里程碑。”

我之所以关注这个实验,就是因为期待着能够看到科学上的未解之谜。最近有人邀我参与了一套科普书籍的编写工作,因而不得不对前沿科学的知识做些大致的了解。以前也曾写过一些科普作品,深感宇宙之浩瀚,个人之渺小。而现在感到的是,可能我们的某些知识,甚至某种信仰,要有一个根本的颠覆,那些以前认为不可能的事情不再是不可能。

科学之谜一直困扰着人们,也让我这个喜欢想入非非的人深感兴趣。近年让我惊异的是关于暗物质、暗能量、量子纠缠、额外维度空间等新的科学发现和科学假设。

“量子纠缠”说的是一种量子力学现象,就是有共同源的两个微观粒子之间存在着某种纠缠关系,不管它们被分开多远,都一直保持着这种关系。对一个粒子扰动,另一个粒子不管和这颗粒子相距多远,都能立即有所反应。

它的神奇之处在于,这种纠缠关系几乎不受时空的限制,令人难以想象。比如两颗存在纠缠关系的粒子,即使一颗行至太阳附近,一颗行至冥王星,如此遥远的距离,当其中一颗被操作(例如被测量)而状态发生变化时,另一颗也会即刻发生相应的状态变化,仿佛两颗粒子有着超光速的秘密通信一样。这个现象是一个法国物理学家1982年在实验中发现的,它可以说是现代前沿科学中量子力学领域的最新发现,也是现今世界各国科研攻关的重点。

科学家指出,“量子纠缠”如果能进入应用领域,将使人们的社会生活发生革命性的变革。量子纠缠这种“神奇的力量”可成为具有超级计算能力的量子计算机和“万无一失”的量子保密系统的基础。也许将来有一天,人类利用量子态隐形传输,会实现科幻小说《星际旅行》中描述的情景,在某一地点突然消失而瞬间地出现在遥远的另一地方……

2007年,美国哈佛大学理论物理学家丽莎·蓝道尔教授大胆假设,地球上可能存在着“第五度空间”。她提出假设的理由是,她曾在核裂变实验过程中,意外发现一些粒子突然消失,因而假设这些微粒可能是由于飞往人类看不到的空间才会突然不见踪影的。这位教授说:“我认为存在第五度空间等其他的维度。如果这个假设正确,那么其他空间其实离我们并不遥远,甚至可说近在咫尺。只是它们隐藏得很好,所以我们看不到而已。”

科学界不认为这个假设没有道理,因为在我们已知的三维空间加时间这四维空间中,我们只能看到宇宙物质的6%,而94%的被科学证明存在的暗物质、暗能量我们无法看到。我想知道,它们在哪里?是不是在另外维度的空间内?如果第五度空间或第六、第七度空间存在,我们人类死后会不会到那里去?因为科学告诉我们物质不灭。

不敢想象,难以想象。

欧洲核子研究中心大型粒子对撞机有可能解开某些谜团,例如质量从何而来?时间的本质是什么?它有起点和终点吗?科学家希望,能够在对撞机前所未有的对撞能量帮助下,制造“迷你版”宇宙大爆炸之后的瞬间状况,探秘“希格斯玻色子”、“暗物质”、“暗能量”等其他未解之谜。希格斯玻色子以英国物理学家彼得·希格斯名字命名,他在40多年前提出,这个玻色子是物质的质量之源以及电子和夸克等形成质量的基础,这种粒子给其他粒子赋予了质量,但它一直未被发现。

如果有人问我,你相信有灵魂存在吗?我只能回答三个字:不知道。因为我没有见到灵魂存在或不存在的证据。我期望这台被人们称为神奇又被有些人担心会毁灭世界的大型对撞机能给出相关答案。

遗憾的是,这台被赋予人们太多期望的对撞机出了故障。还有报道说,这台机器至少运行10年后,它的数据才有可能解开某些科学之谜。呜呼!让人焦心的期待!

 
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