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炎炎夏日,躺在涼爽的空調(diào)房間吃著冰鎮(zhèn)西瓜,幾乎是所有人都拒絕不了的誘惑。是什么讓人類能夠如此愜意的生活?答案很簡單——科學(xué)。
對于人類文明來說,科學(xué)仿佛是一個強(qiáng)勁有力的發(fā)動機(jī),它也難以想象的奇跡推動著整個文明穩(wěn)步向前發(fā)展,大幅度提高了人類的生活質(zhì)量和生活水平。 當(dāng)然,它做出的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅于此。 得益于它的幫助,人類對廣袤宇宙有了更加清晰的認(rèn)識,知道那壯美景色的背后還隱藏著無窮謎團(tuán)。
同時,人類的目光也穿過重重帷幔進(jìn)入了以前從未知曉的微觀世界,這個詭譎多變的世界再次讓人感嘆造物主的神奇。 “探索”注定和“一帆風(fēng)順”是相互對立的。在黑暗摸索前行的過程中,無數(shù)問題蜂擁而來讓人欣喜也讓人憂愁。
喜的是,根據(jù)這些問題我們能夠更加深刻地認(rèn)識整個世界,它們就像是一扇扇窗戶,透過窗戶我們能夠看到不一樣的“景色”。 而感到憂慮的是,并不是遇到的所有問題都能得到完美解答,它們猶如堅石一般盤桓在人類頭頂,成為許多科學(xué)家的“夢魘”。
對于這種無法解釋的問題,科學(xué)界對它們有一個專門的稱呼——終極問題。比如宇宙是否有邊界、時間是否能夠倒流、客觀世界中是否存在高維空間等等。 迫于現(xiàn)有的科學(xué)手段,這些終極問題我們目前無法得到答案,但人類未來是否有解開這些問題的可能性呢?答案可能會讓你失望。
《三體》中提到,三體人向地球發(fā)射了一個智能微觀粒子——智子,它肩負(fù)著鎖死人類基礎(chǔ)科學(xué)的任務(wù)。 可能有人好奇,“發(fā)展”這么抽象的概念,究竟怎樣才能鎖死呢?很簡單,找到人類發(fā)展突破的關(guān)鍵即可,那什么是人類發(fā)展突破的關(guān)鍵呢?答案是——大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)。
在日常生活中,如果想弄清楚一個機(jī)器的運(yùn)行原理,最好的方法是什么呢?那肯定是將其拆開仔細(xì)觀察每個零件的構(gòu)造、運(yùn)行和位置。 這個方法和道理放到科學(xué)研究中也是一樣的。隨著科技手段的更新與發(fā)展,人類對世界的研究早已從宏觀轉(zhuǎn)入微觀,弄清楚物質(zhì)的基本構(gòu)成,以及基本構(gòu)成的屬性,是人類了解世界最根本的方法。
用常規(guī)的方法拆分,分子層面就已經(jīng)是極限了,加入化學(xué)手段之后,這個極限能夠被拔高到原子層面,而若想叩開原子之后的大門,那唯一的方法就是使用對撞機(jī)。 從字面上我們就能夠知道“對撞機(jī)”的作用,它的基本原理也很簡單,就是讓2束高能粒子流在其中以接近光速運(yùn)動最后迎頭相撞,這樣就叩開了原子之后的大門。有著“上帝粒子”之稱的希格斯波色子就是這樣被發(fā)現(xiàn)的。
截至目前,科學(xué)家們已經(jīng)可以讓質(zhì)子的速度到達(dá)99.999999%光速,但憑借這個可沒有辦法破解宇宙本源秘密,因?yàn)檫@只能將宇宙追溯到一個橘子的大小,更進(jìn)一步或許就是人類不可能企及的未知。 大量的對撞實(shí)驗(yàn)證明,四種基本力共同“統(tǒng)治”著萬物,它們分別是強(qiáng)、弱核力、電磁力和引力。
引力是自然界中最普遍的力,但它也是最弱的力。弱到什么程度呢?就算將整個地球的引力作用在一個成年人的身上,他依舊可以很輕松的進(jìn)行跳躍。 在龐大的引力世界中,廣義相對論是里面絕對的統(tǒng)治者,而其他三種基本力都屬于量子場論的麾下。
正是看到了這其中的“隔閡”,愛因斯坦曾在生命后期嘗試消除隔閡,統(tǒng)一看似不相干的四種基本力,從而創(chuàng)造出一個簡單美妙的公式來描述和預(yù)測宇宙中的每一件事情。 顯然,愛因斯坦失敗了,他直到去世也沒有完成自己設(shè)想的“大一統(tǒng)理論”。 現(xiàn)在,科學(xué)家們已經(jīng)統(tǒng)一了電磁力和弱核力,但想要更進(jìn)一步統(tǒng)一還將面臨很大的挑戰(zhàn),甚至是不可能完成。
(對撞機(jī)加速隧道) 為什么這么說?因?yàn)檫@對粒子對撞機(jī)的要求極高。 物理學(xué)家詹姆斯·比徹姆(James Beacham)表示,人類至少要將對撞機(jī)的加速隧道建到火星附近,才能夠驗(yàn)證電磁力和弱核力的統(tǒng)一。如果還想統(tǒng)一最神秘的引力,那對撞機(jī)的尺寸將比肩恒星系。
要知道,人類目前正在興建的對撞機(jī)周長不過80~100 km,這和恒星系大小的對撞機(jī)有著無法言說的差距,更何況建造如此龐大的對撞機(jī)必肯定還有許多無法克服的困難,因此這預(yù)示著人類可能永遠(yuǎn)沒有辦法解開宇宙中的終極問題。
對于好奇心旺盛的人類來說,還有什么比這種可能更讓人沮喪和絕望的呢? 此外,還有一個令人深思的問題——如果有高級文明的存在,他們是不是也靠對撞機(jī)研究宇宙?如果是,那我們所在的宇宙沒有可能誕生于一次粒子撞擊? |
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