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大型强子对撞机或将解开时空旅行之谜(图)
http://www.sina.com.cn 2011年03月22日 07:24 新浪科技新浪科技 官方微博
科学家们希望借助大型强子对撞机能找到神秘的希格斯单线粒子
大型强子对撞机示意图新浪科技讯 北京时间3月22日消息，据英国《每日邮报》报道，长期以来，时空旅行一直是科幻小说中的话题，但最近科学家们宣称，或许这并非不可实现。并且他们还坚信，位于瑞士日内瓦附近地下长达17英里(约27公里)的大型强子对撞机是实现这一梦想的关键。
根据这一理论，这台全球最强大的粒子对撞机应当可以在生成一种“希格斯单线”(Higgs singlet)，这是一种奇特的粒子，实际上它能产生于撞击发生之前。
这可能会让读者头脑混乱，确实。简单而言，科学家们认为这种粒子来自另一个时空维度。
不过这样做可能还存在一些困难。
首先，科学家们甚至还不能确定这种粒子是否真的存在，或者大型强子对撞机是否真的能够产生这种粒子。
这种所谓的希格斯单线粒子和另一种粒子关系密切，那就是“希格斯玻色子”( Higgs boson)。而这种粒子同样尚未被找到。这种粒子在物理学界碑称为“上帝粒子”，因为科学家们认为它对于宇宙在大爆炸后的形成演化起着关键性的作用。
根据报道，科学家们认为，找到希格斯单线粒子的最大意义就在于，它将帮助人们实现向过去或未来的时空发送信息的目的。 “我们的理论看起来确实很疯狂，但是它并没有违反任何的理论或实验物理规律，”来自美国范德堡大学的物理学家汤姆•威勒(Tom Weiler)说。
在一篇刊载于arxiv.org网站的论文中，威勒和合作者胡赵曼(Chui Man Ho)提出，如果能在大型强子对撞机实验中成功找到希格斯玻色子，那么希格斯单线粒子应当会同时被找到。
为了证明他们的理论，他们必须利用对撞机设备找到希格斯单线粒子以及它的衰变产物同时出现的证据。如果这一现象存在，那就能证明这种粒子确实是“穿越时空”的，来自另一个维度，它能在撞击产生它之前便存在。
这种允许希格斯单线粒子能在时空中自由进退的理论称为“M理论”。根据这种理论，我们存在于一个四维的“膜”之中，这其中包括3个空间维度和一个时间维度。这个膜漂浮于一个拥有10或11个维度的宇宙之中。我们所知道的所有力和粒子都存在于这个4维的膜上。但专家认为希格斯单线粒子不同，它也因此能进出其他的膜。
威勒说：“用这种方法进行时空旅行最具吸引力的一点在于它避免了所有的佯谬现象出现。因为时空旅行被限定于这样数种粒子，因此打个比方，一个人不能穿越时空回到过去，然后在他父母生下他之前杀死他们。”然而，如果科学家们能够做到控制希格斯单线粒子的产生，那么他们就有可能做到向过去或未来的时空发送信息。
去年12月，大型强子对撞机成功重现了“原始汤”，即宇宙大爆炸后一瞬间的物理状态。根据大爆炸理论，人们认为在宇宙137亿年前新生的最初一瞬间，超高温的“夸克-胶子等离子体”构成了整个宇宙。
借助这一强大的设备，人类第一次实现了对这两种基本粒子轨迹的清晰追踪，并首次观察到一种被称为“喷注淬火效应”(jet quenching)的现象。这将有助于物理学家们加深对物质如何形成恒星、行星和地球上的生命万物的理解。
在那一次的实验中，科学家们让两束铅离子实现超高速对撞，在一瞬间产生相当于太阳核心温度50万倍的超高温。(晨风)
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