2008年有很多激動
當大型強子對撞機LHC在瑞士首次開啟時
粒子加速器是有史以來最大的代表數(shù)十年的工作
成千上萬的人,它承諾要解開一些最深奧的謎團
對宇宙有些人并不那么興奮歇父,實際上他們害怕,因為
他們擔心大型強子對撞機會制造一個黑洞并摧毀地球再愈,我的意思是
并非如此榜苫,擔心是一些不良科學報告和大型強子對撞機的結果
從來不會這樣做,但實際上這個想法有真相
畢竟翎冲,有些理論物理學家相信LHC可以
弄一個黑洞垂睬,它只是一個亞微觀的,會消失
瞬間,但是當加速器還沒有發(fā)現(xiàn)這些微黑時
漏洞驹饺,但它仍然認為宵统,也許下一代粒子
加速器將能夠并且如果他們能夠為某些人提供證據(jù)
理論物理學中令人著迷的想法我們正在談論諸如多余的東西
這個想法的空間維度基礎是黑洞不只是
它們是愛因斯坦理論的自然結果
廣義相對論該理論告訴我們,物質扭曲了
時空兑燥,空間區(qū)域中的物質越多盯仪,
如果周圍有很多東西,它會扭曲周圍的環(huán)境并將附近的物體拉近
填充到很小體積的物質卡儒,然后空間變得如此扭曲田柔,
如果離得太近,就不可能離開事態(tài)
一個黑洞骨望,盡管它們通常在巨大時形成
恒星崩潰時硬爆,只要有足夠的小物質,它們就可以隨時形成
區(qū)域擎鸠,因此盡管制作了一個
小小的黑洞并沒有涉及到很重的東西缀磕,而是
真的很輕,這就是大型強子對撞機出現(xiàn)的地方
大型強子對撞機將極輕粒子質子真正擊碎在一起
快如光速般短的頭發(fā)劣光,可以讓我們學習
關于粒子碰撞時發(fā)生的各種事情袜蚕,如我們所見
這些碰撞會產生一些全新的粒子,這很重要
這里要知道的是那些超快質子有很多能量
對于它們的大小绢涡,當涉及到黑洞時牲剃,這很重要
幾乎總是談論由于某些質量而形成的黑洞
但是在高能碰撞中,大型強子對撞機的質量和能量實際上變成了
可互換性雄可,這就是愛因斯坦著名的e等于mc平方的意義
說質量與能量成正比凿傅,所以理論上如果你得到一些超
快速移動的粒子真的緊密地聚集在一起,然后所有的能量
一個地方的運動可以像大量物體一樣動作数苫,足以形成黑色
洞聪舒,只是你知道一個很小的問題,這是我們目前的問題
理解大型強子對撞機不可能發(fā)生的物理學
可能的黑洞虐急,粒子每個將需要約10兆電子
伏特能量為1箱残,其后為18個零,而大型強子對撞機則不錯
可以使粒子達到14萬億電子伏特止吁,不是很好被辑,但是
有些物理學家仍在考慮所有這些是有原因的,這是
因為這里有一個陷阱赏殃,這些計算都假定存在
廣義相對論沒有問題敷待,我們已經知道該理論具有
問題,我的意思是它非常好仁热,并且做出了很多不錯的預測榜揖,但是
從技術上講勾哩,它還預測地方應該有無限的可能
密度,并且我們知道如果無限性開始突然出現(xiàn)
您的物理結果举哟,您知道您可能推動了理論的發(fā)展
超過了它的極限思劳,所以很可能發(fā)生的是廣義相對論是
只有大約是真實的,還有一個我們不知道的更正確的理論
當您有很多精力時妨猩,該理論可能會產生不同的結果
一個很小的空間潜叛,現(xiàn)在可以解決這個無限密度的問題
科學家認為,這種新理論可能是某種
引力結合了量子力學和相對論壶硅,并且
已經有幾個候選人威兜,因為還沒有直接的證據(jù)
科學家花費大量時間探索這些理論的數(shù)學原理
尋找他們可以進行測試的預測,其中一項預測
這些理論使得我們所居住的空間實際上有三個以上
空間維度意味著除了能夠前進
向上并向一側庐椒,事情可能會朝著
一次與所有這些方向成直角椒舵,如果
很難想象像是那樣,因為在我們看來
不是我們生活的世界沒有方向约谈,我們可以看到
一次與所有三個成直角笔宿,因此如果確實存在額外的尺寸
必須非常薄,這類似于一張紙是3D的方式
對象棱诱,但如果您不仔細看泼橘,基本上只有在縮放時才是2d
可以看到很薄的額外維度,所以在某些量子引力下
從理論上講迈勋,額外尺寸最多可以達到一毫米炬灭,但是
在這些情況下,只有重力可以與它們相互作用粪躬,這意味著担败,如果您
在那些尺度上測量重力以外的任何東西,例如說
磁鐵會像在3D世界中一樣表現(xiàn)镰官,但如果您測量強度
在這些尺度上的重力會像在更高尺度上一樣
三維世界,這種行為會有所不同吗货,為什么只有這個引力
如果其他任何因素與這個額外的維度相互作用泳唠,我們會很好地處理
已經知道了,這種微小的規(guī)模宙搬,我們已經看到了其他所有力量
自然工作的預測笨腥,但我們無法測試重力
只是因為與其他部隊相比如此脆弱,不是因為任何原因
與相對論有關勇垛,所以我們不確定在那種情況下重力是什么樣的
現(xiàn)在很可能會有所不同
像這樣與其他維度互動時脖母,很容易看出
在3D世界中,我們生活在萬有引力中
如果將兩個物體之間的距離減小一半闲孤,則定律
之間的力增加了四倍谆级,但是
具有更多維度的世界不再是說平方反比定律
九d世界將距離縮短一半可能意味著通過
256倍,因此,如果多余的尺寸小于一毫米
然后低于該比例肥照,碰撞對象之間的重力會變得很大
更快更強大脚仔,這意味著在
大型強子對撞機可以將顆粒與非常高的能量粉碎在一起,這意味著它們可以
推得真的很近舆绎,如果重力作用很小
規(guī)模鲤脏,將很多能量真正靠近在一起會更容易
實際上,您需要使用什么理論來制作黑洞
認為如果存在足夠的額外尺寸吕朵,您可能只需要
用大約10萬億電子伏特將質子粉碎成黑色
孔猎醇,這是LHC迄今為止可以達到的能量,盡管
搜索的前景并不樂觀努溃,2016年的一篇論文回顧了LHC碰撞
達到13萬億電子伏特姑食,沒有發(fā)現(xiàn)黑洞正在被發(fā)現(xiàn)的證據(jù)
然后在2018年的論文的基礎上發(fā)現(xiàn)
由于額外的空間尺寸,引力也沒有不同
但是我們對這些理論不了解很多茅坛,可能是因為
我們需要的能量僅比我們現(xiàn)在所擁有的要高
意味著大型強子對撞機或未來的替代品可能達到目標音半,這可以使我們
量子引力的第一個實驗證據(jù),并具有非常好的獎金
也可以教給我們一些關于1970年代黑洞的東西
斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)預測贡蓖,從大孔到小孔的所有黑洞曹鸠,您都會
看到大型強子對撞機應該釋放霍金輻射中的能量,
雖然大多數(shù)物理學家完全相信這是真的斥铺,但沒人能做到
之所以能夠觀察到它彻桃,是因為像這樣的更大的黑洞
您在太空中學習時應該發(fā)出太微弱而看不見的輻射
用望遠鏡,但據(jù)霍金說晾蜘,應該釋放較少的大質量黑洞
較熱的輻射更易于檢測邻眷,因此如果您有一個很小的小黑洞
如果您的大型強子對撞機做了一個
黑洞,它是如此之小剔交,以至于它會輻射出所有能量
大約十億分之一秒肆饶,但仍然足夠
輻射以使用我們的儀器進行檢測,從而提供首個確定性
證明霍金輻射是真實的岖常,因此即使證據(jù)不足以保證如此
人們一直在研究這個問題是有原因的驯镊,因為如果有機會
大型強子對撞機可能會造成一個黑洞,我們可能想嘗試使其
不幸的是竭鞍,盡管證據(jù)不斷堆積板惑,這可能是不可能的
即使有這些額外的空間尺寸,其中某些證據(jù)也不會出現(xiàn)
來自我們大型的粒子加速器偎快,它始終來自大自然
來自深空的高能粒子稱為宇宙射線正在撞擊我們
大氣冯乘,其中許多能量甚至高于粒子
在大型強子對撞機中,因此晒夹,如果可以制造這些黑洞裆馒,則應在
高層大氣姊氓,但我們在那兒看不見它們,也沒有在其他地方看到它們
基于這些觀察和一些建模假設的空間20:19
論文預測领追,可以排除EXA電子以外的額外尺寸
電壓范圍比大型強子對撞機的能量高近一百萬倍
這意味著看到這些微小的黑洞的可能性看起來并不大
很好他膳,其他人用不同的假設說
不久的將來,LHC更換可能會看到微小的黑洞绒窑,
看起來不是很好棕孙,但這并不意味著案件已經結案。
量子引力模型在那里些膨,所以可能有一種方法來測試我們
假設和理論蟀俊,即使它無法解決
當LHC在2021年重新開啟后,不會出現(xiàn)末端孔黑洞
維護和升級人們希望它會發(fā)現(xiàn)各種
新事物的出現(xiàn)订雾,所以仍有很多理由讓您興奮肢预,謝謝