600字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
600字范文 > “超弦理论”并未出现所预言现象 弦理论看扁宇宙

“超弦理论”并未出现所预言现象 弦理论看扁宇宙

时间:2019-05-31 19:39:15

相关推荐

“超弦理论”并未出现所预言现象 弦理论看扁宇宙

日本科学家通过搭载在“伊卡洛斯”号太阳帆船上伽马射线暴偏光仪器,对来自爆发中的高能伽马光子进行最精细的测量,并没有发现光子的任何偏振改变。

天体物理学家通过精密的测量,没有发现伽马光子偏振的任何改变

伽马射线暴(GRB)释放的高能光子能够对所谓“万有理论”建立设定严格限制,这种理论试图统一自然界中的所有四种相互作用(目前来看,“超弦理论”是“万有理论”的最佳候选者)。

日本大阪大学的科学家说:“这个结果对量子引力理论施加了基本的限制,量子引力是试图统一爱因斯坦广义相对论和量子理论的一种理论。”

根据目前的物理学,如果把粒子换成其所对应的反粒子,然后再让时间反演(CPT联合操作),那么世界看起来应该是完全相同的,假如发现了任何不同(CPT对称破缺),那么将会对超弦理论(super-string theory )提供实验支持。

对此,美国宾夕法尼亚大学的物理学家说:“如果CPT联合操作被任何物理过程所破坏,哪怕是即使在非常细微的水平上,也将会从根本上改变目前所追寻的构建万有理论的方向。”寻找CPT对称破缺的证据非常具有挑战性,因为量子结构太小,很难使用现有的技术在地球上实现,必须要使用太空探测器。

但是根据目前的观测来看,伽马射线暴(GRB)所发出光子的偏振并没有旋转。如果偏振发生旋转,就表明CPT有对称破缺的迹象。

科学解谜:弦理论看扁宇宙

长久以来,我们生活在熟悉的三维世界,无论什么物体,无论在哪儿,可以左右、上下、前后移动,但电影中的一切有所不同。尽管屏幕中的角色看起来是三维的,其实它们仅“困在”二维空间,因为电影屏幕没有前后之分。更直白地说,电影中的“三维”仅是视觉上的错觉,要活动于“前后维”,只有走出屏幕。

可是却有人这样告诉我们:其实,我们也被“困在”类似屏幕的二维空间里。

先别急着大跌眼镜,理论物理学家们正在试图用这种看法,解释自然界所有的物质和力量。

那么,我们首先不禁要问,我们的世界到底是二维的,还是三维的?

“人们在研究引力的时候发现了具有万有引力的这个宇宙,实际上是可以约化成二维空间的。”中国科学院理论物理研究所研究员李淼对《中国科学报》记者给出了这样的答案。

这是什么意思呢?李淼说,要有效地描述三维空间,用三维来描述是多余的,用二维就够了这就像在我们的宇宙里演电影一样。

“这并不是说三维的东西变成了二维,只是说三维的空间里面,它所承载的内容如果用信息来比喻的话,它的信息不是真正的三维信息,而是二维信息。”

李淼说,这个理论使物理学家去研究如何用二维的物理学去研究三维的带有万有引力的系统。直到1992年,有两位物理学家提出了全息原理,基于这个原理,基本的物理学变成了不带万有引力、降低了一维的物理学。而一个二维的、没有万有引力的系统,当然这是一个特殊的系统,它可以描述三维的带有万有引力的系统。

这个理论发展到人们较为熟知的“弦理论”之后,才较为完备。

弦理论大致如此:几十年来,物理学家相信构成原子的最小物质是点粒子,外部运转的是电子,里面是由夸克组成的质子和中子。弦理论认为,不可分割的粒子事实上是微小的、振动的弦,它或是接近环状,或是有端口的尖形,但不过是小的弦。

弦的最大吸引力之一在于它们的多样性,正如大提琴上的弦能以不同的频率振动,奏出独立的音符。同样,弦理论中小的弦以不同的形式振动和舞动,创造出自然界最基本的粒子。如果这个观点正确,把弦合起来,会奏出宏伟优美的交响乐,即我们的宇宙。

令人兴奋的是,它提供了难得的可能,要是我们能掌握弦的节奏,就有更好的机会解释自然界中所有的物质和力量,从最微小的粒子到外太空的星系。

弦理论向我们显示宇宙比我们所想象的要奇异得多。比方说,弦理论认为我们被隐藏的维包围着,超越我们熟悉的三维空间的神秘的地方。弦理论预测,我们心中的宇宙仅仅是更大的系统中很小的部分,也许我们生活在一层膜上,一层悬在更高维空间的三维的膜,就像吐司面包的一片,但还有完整的世界与我们相邻,我们却完全看不见。而这些另外的世界,是与我们平行的“宇宙”。

就是说,我们的宇宙像一片面包,我们只是生活在一块面包里。如果这个理论正确,那么面包还有其他片,即其他的宇宙,和我们相邻。

果真如此的话,我们的宇宙不仅没什么特别,我们还有很多邻居,有些跟我们的宇宙相似,可能有物质和行星,说不定还有某种生物。也可能其他的宇宙奇怪得多,它们可能被截然不同的物理定律约束着,他们甚至可能距离我们很近,但是我们彼此碰不到,因为我们无法脱离自己所在的宇宙,我们对宇宙的整个视野,受制于我们被困在一个“薄片”上。

弦理论之所以会吸引这么多注意,大部分原因是因为它很有可能会成为终极理论。目前,描述微观世界的量子力学与描述宏观引力的广义相对论在根本上有冲突,广义相对论的平滑时空与微观下时空剧烈的量子涨落相矛盾,这意味着二者不可能都正确,它们不能完整地描述世界。而除了引力之外,量子力学很自然地成功描述了其他三种基本作用力:电磁力、强力和弱力。弦理论也可能是量子引力的解决方案之一。

然而,这一切到底是人们用数学堆砌的想象空间,还是未被证实的存在?李淼认为,就目前来看,两种都有可能。“理论还在发展,真正什么时候找出确切答案来,还不知道。”

超弦理论10维空间 或可解释UFO瞬移现象

地球于45.5亿年前生成,经过此漫长岁月的孕育,至今所呈现的环境,最适合人类生命的成长,例如地球大小恰当、含有充分的水分、距离太阳适中和空气的成分适当,这四项任何一项均不得缺少,由此可知地球在宇宙中是极为珍贵的一颗行星。人类在地球上的文明史,仅数千年而已,与宇宙150十亿年的年龄比较,显得极为短暂。

1960年俄国莫斯科大学天文学教授伟利安那宁诺曾说过,约有1亿以上的星球住着有智慧理性的人。近年美国天文学者Frank Drake研究出德雷克方程式,估算本银河系内,应有10万到100万个智慧文明的星球存在。其中有些行星的智慧人,文明史长于我们,科技超越我们。

在地球上每年发现飞碟的案件至少有百件,至今统计地球上发现飞碟的案例已超过数万件。根据美国盖洛普民意测验统计,曾目击UFO的人佔全美国人口9%。外星人和UFO的经常出现,已是不争的事实,联合国也已正式声明有飞碟的存在。

由于飞碟的出现,对人类的生命产生相当大的威胁,例如1948年1月7日美国空军上尉曼德尔,受命追逐被大众目击的飞碟,不幸殉职。从1945年以来,已有100多架飞机、船舰和1000多人,在美国东南方海岸外的百慕达大角失踪,没有找到机舰的残骸和罹难者的尸体。1958年英国连续有7辆卡车连同司机在公路上消失,没有下落。诸如此类惨案,人类自有歷史记载以来,多得不胜枚举。因此探究飞碟和外星人的来处,是人类非常重要的课题,可由我们最新科学理论和事实以及人类已有的史料去研究。

根据目击外星人和飞碟的一些世界各地的人,绘制的形状,经研究统计结果,外星人的形状有八种:巨人、高个子、普通身长者、矮人、侏儒、全身披毛的矮人、绿色皮肤的人和全身长毛的巨人。

1970年在巴西圣保罗举行中南美洲宇宙现象研究会议中,专家所发表的飞碟型态有13种:鸡蛋型、球型、碟子型、圆圈型、雪茄型、茶杯型、飞枴型、土星型、半圆型、陀螺型、圆顶型、椭圆型和铁饼型,再细分为132种类。

由如此多的外星人和飞碟种类,可知外星人不只是来自一个星球,而是来自许多不同的星球。这些飞碟中,被发现有超大型的太空母舰,来回于其星球和地球之间,因为降落地球后不易升空,所以到达地球上空时,放出小型飞碟,达成任务后,随即返航。

但是依照各种天文观测的资料显示,在太阳系的行星和卫星,除了地球以外,其他星球均不可能有智慧的生命存在。宇宙中若有外星人,其生存的环境需与地球相似,必须居住在恒星系中的行星。根据天文资料所得,我们太阳系最接近的恒星:半人马座的比邻星,与地球的距离有4.3光年,依照行星探测船航海家号的航行速度,需要8万多年才能到达。

在航行速度不能达到光速的限制下,我们所知的宇宙中,其他恒星系的星球,不可能有外星人驾驶飞碟到达地球。在现在的宇宙时空架构上,和科学知识范畴内,无法解释来去无踪的飞碟,及提供一种强而有力的飞碟理论,因此至今科学界总是否认外星人和飞碟的存在。这种避开涉及外星人和飞碟的驼鸟心态,可能会危及全人类的未来。

飞碟有一特殊的现象,可以在瞬间消失。大多数专家认为这种现象是穿入不同时空而消失的。这个不同时空,必定不是目前我们所认知存在的时空,即超出人们所知的四维时空。当今超越四维时空的宇宙科学理论有数种,如玻色子弦论有26维时空、超重力理论有11维时空、双克氏理论有5维时空和最受世人瞩目的近代物理学超弦理论(super string theory)有10维时空。

“上帝粒子”与弦理论预测的多元宇宙的关系

许多物理学家曾希望大型强子对撞机(LHC)也能给他们带来新的方向,而不仅仅是一个新粒子,但到目前为止这仍只是一个希望。

诺贝尔物理学奖授予了弗朗索瓦-恩格勒特和彼得-希格斯,以表彰他们解释了亚原子粒子有质量的原因。他们预言了希格斯玻色子的存在,并于去年在欧洲核子研究中心进行了大型强子对撞机实验证实了这一点。

希格斯玻色子的发现无疑是一大胜利,但很多人表示这并没能帮助我们回答基础科学中一些很让人伤脑筋的问题。

根据天文测量,标准模型所描述的组成恒星、行星以及我们人类的物质只占宇宙的一小部分。更糟的是,根据标准模型中,我们根本不应该存在。从物理学定律来看,这些都是我们怀疑标准模型是故事终点的极好科学理由。

标准模型被认为是一种高度“非自然”理论。除了拥有大量不同的粒子和力量,其中许多似乎是过剩需求,而且似乎也很不平衡。如果你对任何20+数字作些微调,很快就会发现自己生活在一个没有原子的宇宙中。希格斯玻色子为我们提供了这种非自然微调最糟糕的情况。20世纪一个令人惊讶的发现是真空区远不是空空如也。真空事实上是一碗炽热的无形“虚拟”粒子汤,不断地出现和消失。

传统观点认为当希格斯玻色子经过真空区时,它会与这个虚粒子汤相互作用,将其本身质量推动到最大值。为了控制这种变幻不定的希格斯粒子质量,理论家曾提出标准模型的各种延伸理论。其中最受欢迎的就是“超对称”。它为标准模型中的每个粒子引入了一个更重的超级粒子。这些超级粒子能够抵消真空中虚粒子的作用,将希格斯色子的质量降低到某个合理值,并去除了一切微调。

如果超对称性真的可以降低希格斯玻色子的质量,那么超级粒子出现的地方的能量就应该不会比LHC发现希格斯粒子的地方的能量高出很多。但一无所获的实际情况已经排出了很多超对称性形式。这让一些理论家完全放弃了自然。一个被称为“超对称分裂”新的观点接受希格斯色子质量中的微调,但同时保持超对称性的其他优秀特点,如暗物质粒子。

然而,如果分割超对称性是正确的,LHC中新物理学的缺乏可能是弦理论预测的多元宇宙存在的间接证据。所有这些对于HTC来说都可能很糟糕的消息。如果自然之战失败,我们就无法解释为什么新粒子在接下来几年必须出现。一些物理学家正在争取一个更大的对撞机,比LHC长4倍,强大7倍。

这个巨大的对撞机可以用来彻底解决这个问题,但很难想象这样一个巨大的机器会获得许可,尤其是如果LHC在希格斯上未能有所发现。我们正处在粒子物理学的一个关键时期。也许在重启大型强子对撞机后,它将发现新粒子,自然将得以生存,粒子物理学家将继续其研究。

但也许LHC将一无所获。希格斯玻色子可能是粒子物理学“政治舞台”的谢幕

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。