科普知识大全物理学终极理论的希望之所(科普知识)12

展开全文大型强子对撞机最近的立功时间最近在2013年,验证了标准模型中最后一个粒子希格斯玻色子,我们很难知道,下一代80-100km级的加速器会带来什么新的发现?越到后面将会越难,上帝似乎想封锁亚原子领域的一切。海森堡在“不确定性原理”指出
展开全文大型强子对撞机最近的立功时间最近在2013年,验证了标准模型中最后一个粒子希格斯玻色子,我们很难知道,下一代80-100km级的加速器会带来什么新的发现?越到后面将会越难,上帝似乎想封锁亚原子领域的一切。海森堡在“不确定性原理”指出,一个粒子的位置和动量不能同时被确定。所以,要看到越小的东西,就需要“光源”发出的粒子波长越短。由于光速等于波长和频率的乘积,而能量等于普朗克常量与频率的乘积,因此,粒子波长更短意味着能量更大。也就是说,要看清小小的基本粒子,需要用携带巨大能量的探测粒子才行。于是我们需要把探测粒子加速到很高的能量,能完成这种工作的装置就是粒子加速器。大一统理论能量量级目前预测为10^24eV,而大型强子对撞机对撞产生10^13eV,这之间的11个数量级被物理学家称为“大沙漠”。如果用常规直线加速器,要达到10^24eV则需要7光年长。用尾波加速器则需要47亿公里,和三体中的环日加速器差不多长。要想达到量子引力能级的话用常规加速器可能需要几十万光年,也就是传说中的环银河系加速器,以人类目前的能力想要造出能够打破“大沙漠”的加速器,基本是不可能的,你能造出几光年的加速器吗?做不到啊!既然做不到,那么,倒不如先搁置咯。人类可以暂时搁置,但对于这些天才的物理学家来说,他们又哪里等得起呢?七、物理学的忧伤每每谈到上世纪的“哥本哈根学派”,我们都会对那一代人顶礼膜拜。每每看到1927索尔维会议的那张照片,我们都会匍匐在地高山仰止。但有另一种观点说:黄金一代并非那么优秀,只是因为经典物理学大厦在20世纪初倒塌之后,他们正好站在新大陆上,发现了一个不一样的宇宙!而这所有的一切,都可以用实验来证明他们的理论,直到今天,我们还用“黑洞”照片来证明爱因斯坦的“远见卓识”,他们赶上了一个好时代。到了21世纪,无论是超弦理论,还是M理论,这些物理学家集中的前沿领地,都要在亚原子领域才能获得验证,不知道100年后能不能获得证明?也就是说,再伟大的物理学家,你也得将自己冰封起来才有可能见证自己的猜想。所以,尽管M理论已取得累累硕果,尽管它的创建者威滕被认为综合学识能力并不逊色于牛顿,然而在他的有生之年,并没有办法让理论得证,世人也没有办法见证其丰功伟绩。弦理论也一样,虽然它描绘了从亚原子世界里夸克疯狂的舞蹈到太空中飞旋双星高雅的华尔兹,推理出从大爆炸的原初火球到星河的壮丽漩涡,但仍然被世俗之人认为是“空想科学的典型代表”。再厉害的肖邦,也弹不出物理学家的悲伤。作为当代物理学家的代表的杨振宁先生,从现实主义的角度给理想主义者提出自己的告诫,自然有他的道理。如果不能让理论得证,再优美的物理理论都会堕入了玄学的领域。唐·王勃在《滕王阁诗序》中感叹:呜乎!胜地不常,盛筵难再。不管发生什么,中国的量子卫星已在浩瀚的宇宙吹响了集结号!这就是物理学的写照。期待再有一群顶尖天才的出现,奏响物理学新篇章!

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