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对撞机为何 越来越“高大上”? (3)

http://www.com165.com 时间:2016-09-20 09:42来源:未知

  超越一个大获成功的模型,路在何方?

  为了超越标准模型,一些学者把目光转向和弦理论有紧密联系的超对称粒子,希望建造更大的对撞机,实现更高能量的碰撞。

  目前最成功地描述微观世界秩序的,就是“标准模型”了。自然界有四种基本力,强力、弱力、电磁力和引力。格拉肖1961年提出了弱力和电磁力统一的模型;1967年,温伯格和萨拉姆在格拉肖模型的基础上,借鉴希格斯的方法,提出了弱电统一规范理论;他们几位也是标准模型的奠基人。

  标准模型描述了电磁、强作用、弱作用相关所有现象,也给组成物质的基本粒子分了类,将粒子分成费米子和玻色子。费米子是组成物质的,包括电子、夸克和中微子等等,玻色子则传递力,包括光子、介子和胶子等等。

  当希格斯粒子被LHC发现后,标准模型预言的61个粒子都被证实了。而甚至在希格斯粒子被发现之前,已经没人挑战这个极为符合现实的理论框架了。然而,物理学家仍然觉得有缺憾。因为标准模型中没有引力的位置,它不是描述万事万物的“大统一理论”。标准模型也不能解释暗物质,它不能解释我们观察的宇宙中的物质和反物质为何不对等,它也不能解释宇宙为什么暴胀。

  为了超越标准模型,高能物理界的希望之星是弦理论。丘成桐和威滕等数学界菲尔兹奖的获得者,都对弦理论做过贡献。弦理论把各种粒子看作是弦的表现形式,这种理论看起来是一种包罗万象的、有潜力的更高框架。但目前弦理论还没有做出具体的预测,不能被实验证实或证伪,因此它想成为相对论、量子力学一样的成功理论还需时日。而弦理论与被广为接受的物理学相同的是,它在数学上别具魅力,不论它是否描述我们身处的宇宙。目前,弦理论的大本营是在高能物理的传统中心美国。

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