奇異加速器(奇加速器妙

摘要: 8月科學(xué)教育網(wǎng)小李來(lái)為大家講解下。奇異加速器(奇加速器妙這個(gè)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!#耗資2000億項(xiàng)目在反對(duì)聲中落幕了# 提起大型粒子對(duì)撞機(jī),大家恐怕會(huì)聯(lián)想到歐...

8月科學(xué)教育網(wǎng)小李來(lái)為大家講解下。奇異加速器(奇加速器妙這個(gè)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!

#耗資2000億項(xiàng)目在反對(duì)聲中落幕了# 提起大型粒子對(duì)撞機(jī),大家恐怕會(huì)聯(lián)想到歐洲的LHC項(xiàng)目即歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是現(xiàn)在世界上最大、能量最高的粒子加速器。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)坐落于日內(nèi)瓦附近瑞士和法國(guó)的交界侏羅山地下100米深·總長(zhǎng)17英里(含環(huán)形隧道)的隧道內(nèi)。2008年9月10日,對(duì)撞機(jī)初次啟動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。迄今為止已經(jīng)試驗(yàn)了多次,發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子希格斯玻色子的存在,升級(jí)后發(fā)現(xiàn)‘夸克奇異重子’五種夸克的‘味變’集合體存在。

我國(guó)正有此項(xiàng)目計(jì)劃的時(shí)候,遭到了科學(xué)巨匠楊振寧的反對(duì),理由是耗資巨大勞民傷財(cái)!還不如把巨資用于我國(guó)的科學(xué)領(lǐng)域或是民生發(fā)展其他領(lǐng)域等!此后我國(guó)召集11位科學(xué)家通過(guò)投票形式?jīng)Q定這個(gè)項(xiàng)目!最終以6:5的票數(shù)結(jié)束了這個(gè)項(xiàng)目!

雖然2000億的投資尖端科學(xué)領(lǐng)域可以給我國(guó)科學(xué)走上前沿科學(xué)的快車道,趕追西方國(guó)家!節(jié)約下來(lái)也好可以發(fā)展我國(guó)的其他薄弱的領(lǐng)域,還是很不錯(cuò)的!對(duì)此友友是怎么看的呢?

楊振寧先生是法拉第、麥克斯韋、愛因斯坦場(chǎng)論思想當(dāng)之無(wú)愧的繼承者。20世紀(jì)20年代以歐文·薛定諤和沃納·海森堡為首提出的量子理論迅速崛起,它不僅明確解釋了原子世界的奇異屬性,也使愛因斯坦的工作黯然失色了幾十年。量子革命的第一批“受害者”之一就是愛因斯坦的幾何宇宙理論。在高級(jí)研究所的大廳里,年輕的物理學(xué)家開始低聲說(shuō),“愛因斯坦在山上,量子革命完全繞過(guò)了他”。年輕一代學(xué)者蜂擁而至地閱讀關(guān)于量子理論的最新論文,他們對(duì)有關(guān)相對(duì)論的論文并不關(guān)心。甚至研究所所長(zhǎng)羅伯特·奧本海默也私下向他的密友們透露,愛因斯坦的工作毫無(wú)希望地落后于時(shí)代。甚至愛因斯坦本人也開始認(rèn)為自己是一個(gè)“老古董”。量子理論與愛因斯坦的想法完全相反。在幾乎所有的層面上,量子理論都站在了愛因斯坦理論的反面。愛因斯坦的廣義相對(duì)論是一種宇宙理論,是通過(guò)時(shí)空的平滑結(jié)構(gòu)把恒星和星系聯(lián)系起來(lái)的理論。相比之下,量子理論是一種微宇宙理論,在這個(gè)微宇宙中,亞原子粒子被類粒子力聚在一起,這些力在空洞無(wú)物的時(shí)空舞臺(tái)上跳舞。因此,這兩種理論是完全對(duì)立的。

時(shí)間到了20世紀(jì)60年代,量子力學(xué)慢慢失去了動(dòng)力。人們建成的強(qiáng)大的原子加速器打碎了原子核,人們從碎片中發(fā)現(xiàn)了上百種神秘的粒子。事實(shí)上,物理學(xué)家被從加速器噴涌而出的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所淹沒(méi)、迷失。楊振寧和他的學(xué)生R.L.米爾斯在1954年發(fā)現(xiàn)“楊-米爾斯”場(chǎng),它是一個(gè)世紀(jì)前的描述光理論的麥克斯韋場(chǎng)的推廣。與麥克斯韋場(chǎng)不同的是,楊-米爾斯的場(chǎng)有更多的成分,并可以擁有電荷(光子不帶電荷)。對(duì)于弱相互作用,相應(yīng)于楊-米爾斯場(chǎng)的量子是W粒子,這種粒子所帶的電荷為+1、0和-1。對(duì)于強(qiáng)相互作用,相應(yīng)于楊-米爾斯場(chǎng)的量子叫“膠子”,它像膠水一樣將質(zhì)子和中子膠合在一起。

在楊振寧和米爾斯提出他們的理論之后的20年,當(dāng)時(shí)還在讀研究生的荷蘭小伙子杰拉德·特·胡夫特終于證明了楊-米爾斯場(chǎng)是一個(gè)明確界定的粒子相互作用理論。有關(guān)胡夫特這項(xiàng)工作的消息像閃光一樣傳開了。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者謝爾登·格拉肖回憶,他聽到這個(gè)消息時(shí)極為震驚,“這家伙要么是個(gè)白癡,要么是個(gè)最大的物理天才!”進(jìn)一步的發(fā)展接踵而至,1967年由史蒂文·溫伯格和阿伯達(dá)斯·薩拉姆提出的早期的弱相互作用理論,迅速被證明是弱相互作用的正確理論。到20世紀(jì)70年代中期,楊-米爾斯場(chǎng)被應(yīng)用到強(qiáng)相互作用。20世紀(jì)70年代,人們逐漸認(rèn)識(shí)到,所有的核物質(zhì)的秘密都可以被楊-米爾斯場(chǎng)解開。今天,楊-米爾斯場(chǎng)已使“建立一種關(guān)于所有物質(zhì)的無(wú)所不包的理論”成為可能。事實(shí)上,我們是如此相信這個(gè)理論,以至我們親切地稱它為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。

中國(guó)如果建大型對(duì)撞機(jī),會(huì)不會(huì)毀滅地球?

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這個(gè)腦洞問(wèn)題夠大吧?我看到的時(shí)候嚇一跳,下意識(shí)覺得是不是又是誰(shuí)在禍禍我們。

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后來(lái)發(fā)現(xiàn)還真不是,這個(gè)問(wèn)題的出處是有理論支持的。

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早在在歐洲建造大型對(duì)撞機(jī)的時(shí)候,就有人擔(dān)心對(duì)撞機(jī)會(huì)產(chǎn)生微型黑洞,然后微型黑洞會(huì)吞噬一切,慢慢長(zhǎng)大,直到大到可以毀滅地球。

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這種觀點(diǎn)還有一些理論支持,比如史瓦西半徑理論認(rèn)為:一切有質(zhì)量的物體都有臨界半徑,一旦物體崩塌到小于史瓦西半徑就會(huì)變成黑洞。

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而大型對(duì)撞機(jī)是一種粒子加速器,2束高能粒子在加速器的作用下,以接近光速的速度對(duì)撞在一起,從而誕生出新的粒子,而這些粒子不是人類能控制的,它可能對(duì)人類有益,也可能產(chǎn)生一些不好的東西,比如誕生出微型黑洞,奇異微子等物體。

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出于這種擔(dān)心,歐洲在建造大型對(duì)撞機(jī)時(shí),爆發(fā)了強(qiáng)烈的“恐慌情緒”,這種恐慌直到現(xiàn)在再次被提出來(lái)了。

科普作家嚴(yán)伯鈞對(duì)話王貽芳院士就提出了這個(gè)疑問(wèn),王院士的答案是:理論上,還是不能排除造出微型黑洞的可能性,但是這個(gè)黑洞的威力,不可能毀滅地球。#對(duì)撞機(jī)能撞出黑洞嗎?王貽芳解讀#

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為什么說(shuō)是理論上呢?

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其實(shí)上面都提到過(guò)了,即使是史瓦西半徑理論,它需要壓縮的體積也非??植?,比如地球的史瓦西半徑是9毫米左右,9毫米什么概念呢,差不多把地球壓縮成一顆大豆大小。

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以目前人類的科技還做不到如此恐怖,所以才說(shuō)理論上可行,實(shí)際上基本不可能。

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而且就算意外誕生微型黑洞,那它吞噬一個(gè)質(zhì)子也需要幾年的時(shí)間,而在這個(gè)過(guò)程中,微型黑洞本身也會(huì)發(fā)生霍金輻射,發(fā)生黑洞質(zhì)量蒸發(fā)的情況,所以即使是粒子對(duì)撞真的誕生處黑洞,它可能一瞬間就消失了,沒(méi)有成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。

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那么新的問(wèn)題來(lái)了,隨著人類科技不斷進(jìn)步,未來(lái)能造出更大的黑洞嗎?如果造出黑洞,會(huì)不會(huì)毀滅地球呢?歡迎在評(píng)論區(qū)討論。

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