第五十四章 粒子對(duì)撞機(jī)
把質(zhì)子之類的粒子引入到一根真空管中。
通過(guò)磁鐵來(lái)引導(dǎo)它們穿過(guò)整個(gè)管子,同時(shí)把它們推得越來(lái)越快。當(dāng)他們的速度足夠快時(shí),在他們的軌跡上放一些東西,然后就會(huì)爆炸。
?。馀菔沂且环N早期的粒子探測(cè)器,在氣泡室中,不同能量的粒子能夠穿透的深度和軌跡不同。)
很多科學(xué)家認(rèn)為多元宇宙有著無(wú)數(shù)的時(shí)空每個(gè)宇宙有著不同的物理定律。
其中一部分可以適合生命,有的則不適合生命存在。物理學(xué)家將多元宇宙構(gòu)想成氣泡的形式,宇宙膨脹將永遠(yuǎn)持續(xù)并無(wú)序擴(kuò)張。
四維空間以及更多維度空間里對(duì)三維空間的一切物理定律是失效的,人類所有的理論定律在于三維空間才起作用。我們的測(cè)試也就必須在三維空間里才能得出結(jié)論。
仔細(xì)觀察撞擊點(diǎn),你會(huì)發(fā)現(xiàn)粒子留下的痕跡非常小。
質(zhì)子和其他亞原子粒子,在宇宙大爆炸的影響下瞬間暴露在各種力和溫度之下。
爆炸形成了一組奇異的元素:正電子、反質(zhì)子、粒子、陶斯、有魅力又不同尋常的夸克,當(dāng)然還有玻色子。
這些物質(zhì)作為其他物質(zhì)的組成成分,環(huán)環(huán)相套,你懂得。
在早期,這一通道是直線式的。
并且這些線性加速器中的粒子會(huì)產(chǎn)生類似于金屬薄片一般的影響。
但粒子的速度越快,碰撞產(chǎn)生的能量就越高。
結(jié)果說(shuō)明,為了使粒子達(dá)到進(jìn)行某種實(shí)驗(yàn)所需的相對(duì)速度,需要一根比地球周長(zhǎng)更長(zhǎng)的管子。
或許,同光速競(jìng)賽是錯(cuò)誤的。更好的方式是建立一個(gè)軌道。
粒子可以在其上轉(zhuǎn)圈,并且始終在金屬上設(shè)置一個(gè)踏板:這就是一個(gè)環(huán)狀的。
但接下來(lái)是最精彩的部分。有了一個(gè)線性加速器。
你所能期望的最好結(jié)果是:
一個(gè)粒子以光速撞擊某物的主題部分。
這樣的速度對(duì)于大體積物體來(lái)說(shuō)是無(wú)法達(dá)到的。
但通過(guò)巧妙匯成這個(gè)環(huán),你可以得到順時(shí)針和逆時(shí)針兩種粒子流。
不要在道路上設(shè)置障礙,你只需要引導(dǎo)他們相互靠近,就像在環(huán)形路上設(shè)置兩條方向相反的車道。
結(jié)果:一種以光速的99%運(yùn)動(dòng)的粒子向“西”行駛。
擊中了另一個(gè)向“東”以光速99%運(yùn)動(dòng)的粒子——
這樣一來(lái)就得到了相當(dāng)于兩倍光速的迎面撞擊。
現(xiàn)在,有一些你在自然界中不經(jīng)??吹降臇|西。
圍繞質(zhì)子的環(huán)
這些環(huán)中最大的是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。
它已經(jīng)被建造了30多年,橫跨法國(guó)和瑞士的邊境,長(zhǎng)達(dá)27公里。真空填充的環(huán)
?。ㄈ绻惺裁礀|西可以被填滿的話)被冷卻到高于絕對(duì)零度2度的溫度。
用一瓶非常少量的純氫將質(zhì)子注入到環(huán)中。
這些質(zhì)子被數(shù)千個(gè)超導(dǎo)電磁力控制在其軌道上。
這個(gè)環(huán)的每一段都包含一個(gè)頻率為400兆赫茲的射頻輻射場(chǎng)。
輻射場(chǎng)在粒子進(jìn)入圓環(huán)時(shí)推動(dòng)他們,并在之后轉(zhuǎn)換方向。
以推動(dòng)反向前行的粒子,這樣這些粒子就能達(dá)到99.9999991%的光速。
環(huán)繞著這個(gè)圓環(huán)的是大小類似于房屋的拱形探測(cè)器。
上面排列著數(shù)百萬(wàn)種令人無(wú)法理解的精密儀器,它們可以探測(cè)到單個(gè)亞原子粒子。
雖然有成千上萬(wàn)的質(zhì)子束,而且每一束都可能有一千億個(gè)質(zhì)子,而且它們被擠進(jìn)了只有人類毛發(fā)一半的寬度,但實(shí)際上這些粒子非常小,碰撞的幾率非常低——
可能是每錯(cuò)過(guò)5億次才會(huì)產(chǎn)生一次碰撞。
但由于它們?cè)诃h(huán)上移動(dòng)得如此之快
?。ㄋ鼈兠棵肴?shù)超過(guò)1.1萬(wàn)次),而且它們的數(shù)量如此之多,以至于當(dāng)光束排列在一起時(shí)。
平均每秒鐘就會(huì)有大約十億次粒子碰撞。
絕大多數(shù)的碰撞產(chǎn)生的粒子都是物理學(xué)家已知的。
但是每個(gè)粒子都有機(jī)會(huì)產(chǎn)生像希格格(Higgs)這樣的稀有粒子,這種粒子和許多粒子一樣。
不是被直接觀測(cè)到的,而是通過(guò)根據(jù)其他一些理論上由其衰變產(chǎn)生的稀有粒子而間接推斷出來(lái)的。
質(zhì)子碰撞的力越大,它們產(chǎn)生特定高能粒子的可能性就越大。
環(huán)越大,磁鐵和加速的輻射越強(qiáng),質(zhì)子就能獲得更多的力。
這就是為什么大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)最終可能會(huì)被降級(jí)為升級(jí)到的機(jī)器之路上的一個(gè)階段。
這個(gè)機(jī)器大約有100公里長(zhǎng)。
就像科學(xué)研究中經(jīng)常發(fā)生的那樣,我們學(xué)得越多,就感覺(jué)自己所知甚少。
向內(nèi)探究,對(duì)未知的世界是如何統(tǒng)一這一議題最深入的探索似乎沒(méi)有盡頭——
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了神秘的“時(shí)空裂口”,通過(guò)它可以到外太空尋找延續(xù)生命希望的機(jī)會(huì),目標(biāo)是找到一顆適合人類移民的星球。
2022年地球?qū)崿F(xiàn)貨運(yùn)飛船首飛,提前運(yùn)送物質(zhì),前往火星搭建基礎(chǔ)設(shè)施。
2024年實(shí)現(xiàn)載人飛船首飛,出現(xiàn)首批火星登陸者,2050年代初步建成永久性定居點(diǎn),最終建成火星城。
目前,我們已經(jīng)在67個(gè)星球建立長(zhǎng)期定居點(diǎn),雖然大多星球表面遍布礫石,灰黑色的塵土覆蓋在上面,其他地方則是巖漿橫流,如果不穿戰(zhàn)斗戰(zhàn)甲的話,這里的大氣只能讓人類勉強(qiáng)存活。
只有火星,月球基地可以維持人類日常所需,月球極地大概有3.5%的表面存在著冰水資源,并且南極比北極儲(chǔ)量豐富。
水是生命之源,我們?nèi)匀辉趫?zhí)著尋找符合人類生活條件的星球,從而實(shí)現(xiàn)更多的星際移民,以減輕地球母親的負(fù)擔(dān)。
我們的蟲(chóng)洞可以使時(shí)空彎曲的時(shí)間變慢,在黑洞呆一秒,外面的世界可能已經(jīng)滄海桑田。
那里的一切都沒(méi)有自然法則。
自廣義相對(duì)論中,強(qiáng)大的引力會(huì)讓時(shí)間變慢,臨近黑洞,世界上所有一切都無(wú)法逃脫,包括光和肉眼看不到的一切。