下一代粒子對撞機能為物理學帶來什麼

時間 2022-02-25 15:50:11

1樓:火星科普

不久前,歐洲核子研究中心(cern)的物理學家frank zimmermann和哲學家grigoris panoutsopoulos聯合撰寫了一篇有關粒子物理學的文章。在文章中,兩位學者**了粒子物理學家計畫花費200億美元建造下一代更大的粒子對撞機——未來環形對撞機(fcc)。為了證明他們的觀點,作者引用了2023年的一段話,並忽略了此後的40年,這確實很好地說明了目前粒子物理學存在的所有問題。

根據作者的觀點,新一代粒子加速器將會告訴我們有關宇宙創生的資訊,還能有望揭開神秘的暗物質之謎。為此,新一代的對撞機需要遠超目前最強的對撞機——大型強子對撞機(lhc)。

然而,無論是大型強子對撞機,還是未來環形對撞機,都不大可能會告訴我們宇宙究竟是如何起源的。

這些對撞機所能做的就是通過把重原子核相互撞擊而產生高密度的核物質,這種物質可能也存在於早期宇宙中。然而,即使是重原子核的碰撞也只能產生高密度核物質的微小團塊,而這些團塊幾乎會立即解體。理論上,它們的存在時間只有大約10^-23秒。

事實上,這種情況一點也不像早期宇宙膨脹空間中的等離子湯。因此,這些實驗能告訴我們當時發生了什麼非常值得懷疑。

另一方面,即使從樂觀的角度來看,未來環形對撞機所能產生的核物質密度遠低於早期宇宙的密度,預計低了70個數量級。

就算忽略這些微小團塊以及它們的立即衰變和70個數量級,這些實驗仍然沒有告訴我們物質如何產生,更沒有告訴我們宇宙如何產生。

顯然,下一代大型對撞機並不能告訴我們宇宙起源的資訊。另外,也沒有理由認為下一代大型對撞機會發現暗物質粒子的證據。

根據現有的理論和觀測證據,宇宙的起源時間可以追溯到138億年前的奇點大**。但在宇宙誕生之後的前38萬年離,密度和溫度很高的早期宇宙並不是透明的,光子與帶電粒子互相耦合。也就是說,如果借助電磁波觀測手段,我們最遠只能探測到宇宙誕生38萬年後的事情,而無法知道更早的宇宙。

不過,在自由光子出現很早之前,宇宙中就已經存在中微子。這種基本粒子是電中性的,並且極其微小,它們很容易在宇宙中穿行。如果可以探測到早期宇宙中的中微子,這有助於了解宇宙的起源。

另一方面,宇宙創生之初,密度極高的物質碰撞會產生引力波,這種原初引力波將能揭示宇宙最初時刻的狀態。由於黑洞產生的引力波已經在2023年首次直接探測到,天文學家正在努力嘗試探測原初引力波。

就目前來看,一味地做大粒子加速器的現實意義可能不是特別重大。如果想在基礎物理學上取得突破,這不是前進的方向。

2樓:時光匆匆

估計不會帶來什麼,因為現在物理學已經建立了粒子物理學的標準模型,所以這樣的實驗,以後也只是有輔助的功能。

3樓:冷侃娛文

下一代粒子對撞機並不會為我們帶來任何東西,所以研究領域物理的方向也並不是構建新一代的粒子對撞機,所以這也是楊振寧教授反對建立的電子對撞機的原因。

4樓:ang伈

物理學的進步就是。發現更微小的粒子發現更龐大的能量。這就是物理學進步的基礎,所以。粒子對撞機,對物理學進步是非常有意義的。

5樓:葉美美呵呵

下一代粒子對撞機能的實驗,在實際上,無法幫助我們取得對宇宙的研究,也沒有其他方面的幫助,可以說是一無所獲。

6樓:阿寶值班

粒子對撞機可以讓我們模擬宇宙間粒子對撞的機制,為我們進一步研究宇宙間各星系間的作用提供更多的理論支援,可能還會有更多的發現。

7樓:宇宙解秘者量子學家

帶來的是大量燒錢,不會有什麼實質性的效果。因為物粒研究進入無意義範疇,原子己是物粒的最小單位,原子分成量子,量子是能量單位,是對撞機不可能撞出來的,是原子分化的東西。

8樓:來自高淳老街富創造力的北極狐

天體世界與原子世界是兩個不同層次的空間,對撞機無法在原子(粒子)碰撞的實驗上展現出天體世界的場景,也就是說,粒子大碰撞無法揭示宇宙之秘!是必然的,也是肯定的。

9樓:天山我才

開啟新物理,人類可以每年節省上千萬億科研經費的支出:

新物理《宇宙物理體系》已揭開宇宙奧秘,找到宇宙大自然永珍執行機理。今後人類可以不必再做這個方向這個課題的研究,可以把這部分的科學研究經費省略。

10樓:統一論與粒子夸克

還是用古老的,愚蠢的,漫長的,認識自然的解剖方式方法看待微觀世界。

也就是重複原始人類在漫長的歷史長河中認識萬物的過程。

也就是沒有系統理論支襯的,愚蠢的,落後的應用實驗解剖的科學手段認識萬物的存在。

科學……時間己耗不起跨星際文明的競爭。

什麼是大型強子對撞機,它有什麼作用?

強子對撞機的作用是幹什麼的

11樓:linvo說宇宙

大型強子對撞機究竟是幹什麼的?中國到底該不該建?

12樓:俗夫論科學

大型強子對撞機是什麼?中國計畫製造之前,不妨參考美國的教訓

13樓:匿名使用者

強子是有強相互作用的基本粒子,比如中子,質子……研究強子對撞,可以驗證物理學家們預言的理論,可以發現比基本粒子更基本的粒子,甚至驗證愛因斯坦的相對論,科學家們還可以從中了解到強子的相互作用規律,猜測宇宙大**初期的粒子時代的狀態和規模……我知道的就這麼多,在多你去問楊振寧,丁肇中談們

14樓:匿名使用者

是做粒子加速對撞的試驗機。目的有一堆,其中貌似乙個主要的是尋找反物質。

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