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重启对撞机将探寻宇宙高维空间

新华日报

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在两年的停机维护和升级后,欧洲大型强子对撞机已正式重启。参与这一项目的英国科学家说,在对撞机第二阶段运行中,所得结果也许会揭示宇宙中可能存在的高维空间。

欧洲大型强子对撞机是目前全球最大、能量最高的粒子加速器,可在微观尺度上模拟宇宙大爆炸后的宇宙初期形态,帮助科学家研究宇宙起源并寻找新粒子。对撞机在经过两年停机维护后已于5日重启,进入第二阶段运行。

这个巨型科学仪器上设有多个探测器,其中一个名为超环面仪器(ATLAS),它也是大型强子对撞机中最大的一个粒子探测器,曾在探寻“上帝粒子”希格斯玻色子的过程中发挥重要作用。

英国剑桥大学物理学教授安迪·帕克是该项目的重要专家。他在剑桥大学日前发表的新闻公告中说,对撞机重启有助探索暗物质和暗能量等问题,而“更让人兴奋的可能性”是,科研人员通过观察实验中产生和消逝的微观量子黑洞,有可能发现在人们传统认识的三维空间外,还隐藏着更高维的空间,“这是在欧洲核子研究中心工作的剑桥研究人员非常感兴趣的一点”。

传统理论认为宇宙有四维,即三维空间和一维时间,但随着物理学发展,一些新的理论认为宇宙可能有更多的维度,比如弦论就认为可能存在十一维。当然目前这都还是理论推导。

除了高维空间,帕克说,研究人员还需要对希格斯玻色子展开更详细的研究,以便完善有关物理学“标准模型”的理论,如有一些意料之外的发现,或许能给物理学带来新的突破。

欧洲核子研究中心此前的公报说,对撞机在停机期间强化了1万个超导磁铁连接点,安装了超导磁铁保护系统,同时还改进了制冷、真空及电子系统。按计划它将以13万亿电子伏特的质子束流总能量运行,届时将能够探索更多未知领域。

另据报道, “拜托各位科学家,千万别搞出黑洞把地球整没了,我还没娶媳妇呢!”一名网友在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)5日重启后如此留言。对此类问题,该中心专家7日接受新华社记者采访时解释说,别担心,大型强子对撞机不会带来灾难。

欧洲核子研究中心的美国专家、加州理工学院物理学家哈维·纽曼指出,首先,研究人员并不认为LHC对撞机必然会制造出黑洞,没有任何理论显示黑洞一定会出现。

第二,即使黑洞产生,它们的质量也会非常小,与我们银河系中心的黑洞相比,(人造黑洞)绝对是非常微小的。这种微型黑洞将在非常短暂的时间内消失,没有危害。

最后,纽曼教授指出,宇宙中频繁发生能量远远高于LHC可达状态的天体活动,这种现象已存在几十亿年,但却并未观测到因之产生黑洞的情况。

实际上,LHC的运行非但不会给人类带来灾难,还会在多个领域为人类造福。纽曼介绍说,高能物理已催生多项技术成果,一些与LHC有关的研究已经对人们的日常生活产生巨大影响。

纽曼教授说:“比如,今天已成为我们日常生活和文明进步重要组成部分的万维网;粒子探测器及其方法被应用在各个领域,从石油勘探到机场、港口的爆炸物探测;高能物理学推动了粒子加速器的发展,这已应用在医学治疗、疾病诊断、半导体芯片离子注入工艺、改进子午线轮胎等多个方面。”

综合新华社电

(原标题:重启对撞机将探寻宇宙高维空间)

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