明天会是世界末日吗?

MkGenie

LHC地处日内瓦近郊，周长约27公里

当然我希望不是。 但明天会有一件十分extraordinary的事情发生，那就是LHC启动。 LHC，Large Hadron Collider，译做“大型强子对撞机”，是欧核中心（发明我们现在使用的“互联网”的组织）集合数十个国家的5000名科学家、工程师和技术人员共同搞出来的东西，也是二十年来无数科学家的梦想。它的“大型”，不仅体现在形体（横跨瑞士-法国边界的27公里的环形隧道）和投资规模（60亿瑞士法郎；54.6亿美元）上，还体现在它肩负的人类使命上。 它将探究的奥秘包括：希格斯波色子（Higgs boson，即俗称的“上帝粒子”）、超对称粒子、奇子、暗物质（宇宙为什么是黑的不是白的？）、物质和反物质、宇宙大爆炸、多维度空间、创造黑洞和时间旅行的可行性…… 这些常常在科幻小说里听来的时髦词，明天，将在LHC启动后，开始被科学家们一个个证明和证伪。 由于它是如此的“卓绝”，所以科幻小说里塑造的恐怖印象开始或多或少的影响到现实生活。 之前，我们单位来了两个实习的小老外，天天念叨着8月1日要“世界末日”，很多人都莫名。其实他们说的正是LHC原定的启动日。 因为今年三月，国外就有七名焦虑的科学家抱怨说，LHC的启动，将有可能造出黑洞，把地球“吞进去”，咱们人类也就这样莫名其妙地玩完了；或者就是造出小黑洞，在四年的时间里“慢慢吞噬地球”。这样的说法，真是让我全身飙汗了。而且为此，他们还不惜把LHC和欧核告上了法庭。不过，法院决定2009年6月才开始审判这个案子，要明天真是世界末日，那时也没我们什么事了。其实LHC的启动一推再推，一方面是为了应付争议，另一方面，还真的是有不少安全隐患要解决。 写过《达芬奇密码》的那个作者丹·布朗，在他另外一本畅销之作《天使与魔鬼》里，正是以LHC和反物质为灵感源，揉进了光照派的传说，来写成的这部小说。该小说的改编电影正在拍摄中，以后在电影院看到汤姆·汉克斯走进银幕上的欧核和LHC，不要以为那完全是虚构的。 格林威治标准时间9月10日7时30分（北京时间10日15时30分），请记住世界物理史，世界科学史上这一里程碑式的时刻。从明天起，很可能我们将走进一个崭新的时代。 一些参考链接： http://lhc2008.web.cern.ch/lhc2008/ http://it.sohu.com/20080909/n259469996.shtml http://it.sohu.com/20080904/n259378164.shtml http://tech.sina.com.cn/d/2008-05-11/11002187721.shtml http://en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider http://public.web.cern.ch/public/en/LHC/WhyLHC-en.html http://www.cern.ch/ http://www.sciam.com.cn/article.php?articleid=1628 (文/Keen) 五大科学谜团待破解

质量的起源是什么？为什么微小粒子拥有质量，而其它一些粒子却没有这种“待遇”？对于这些问题，科学家到现在也没有找到一个确切答案。最有可能的解释似乎可以在希伯斯玻色子身上找到。[详细]	在我们的宇宙中，从小蚂蚁到巨大的星系都是由普通粒子构成的。这些粒子被统称为物质，它们构成了4%的宇宙。余下的部分据信由暗物质和暗能量构成，对它们进行探测和研究的难度不可想象。[详细]	宇宙诞生时，“大爆炸”产生了相同数量的物质和反物质。但我们现在所生活的宇宙中，物质的孪生兄弟反物质却几乎消失得无影无踪。为什么大自然不能一碗水端平，平等对待这对孪生兄弟呢？[详细]	在最初的宇宙，由于温度极高加之能量巨大，胶子很难将夸克结合在一起。也就是说，这种束缚似乎是在“大爆炸”后的最初几微秒内形成的，此时的宇宙拥有一个由夸克和胶子构成的非常炽热而密集的混合物。[详细]	根据广义相对论，人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维空间。后来的理论认为，可能存在拥有隐藏维度的空间。弦理论便暗示额外的空间维度尚未被人类观察到，它们似乎会在高能条件下显现出来。[详细]

等待LHC的都是些石破天惊的发现 2008年9月10日，大型强子对撞机（LHC）将正式启动，接近光速的质子束之间的碰撞将会导致什么样的发现呢？ 世界各大媒体都对它怀着巨大的期待。2007年5月，《纽约时报》以《向物理学最重大疑问大步挺进》为题对LHC做详细介绍，文中不乏这样的词汇：“他们已然准备就绪，重现宇宙诞生的景象。一次，再次，又一次……事实上，每秒3千万次，让宇宙一次又一次地诞生着。” 发现“上帝的粒子” LHC的ATLAS和CMS探测器主要用途就是用来发现新粒子的。 希格斯玻色子是由英国科学家彼得·希格斯（P. W. Higgs）提出的，目的是为了解释为何物质具有质量。换句话说，这个希格斯推想的粒子如果不存在，那么就有三种情况：我们不会有质量；肯定有另外的粒子或者物理状态使得物质赋予质量；用来解释宇宙“所有事情的组成”的标准模型存在大的谬误。 “标准模型”是上世纪50年代起由众多科学家提出并逐步完善的模型。它是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力的理论。到目前为止，几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。但是标准模型还不是一套万有理论，主要是因为它并没有描述到重力。 标准模型包含两种粒子——费米子和玻色子，简单说来，费米子就是组成物质的粒子，而玻色子则负责传递各种作用力。标准模型所预测的W玻色子、Z玻色子、胶子、顶夸克及魅夸克，最终被实验一一验证，这些结果都令物理学家十分振奋，一座结构复杂、野心勃勃的物理学大厦即将建成，他们期待这一模型将成为“解释宇宙所有事情”的模型。不过，他们始终逃脱不了标准模型的最大缺陷，该模型不能解释质量。 希格斯曾被人誉为第二个爱因斯坦，他无比大胆地提出“希格斯玻色子”（Higgsboson）的存在，使得“标准模型”理论趋向完美。 “希格斯玻色子”填补了标准模型的缺陷。但问题是，从来没有任何一个人观测到“希格斯玻色子”的存在。 2000年，CERN通过当时世界上最大的正负电子对撞机LEP攫取了少量的疑似希格斯粒子，但统计数据不足以做出任何确定的推论。 2003年，物理学家试图通过位于美国芝加哥的费米实验室的正负质子对撞机，让质子与反质子相互对撞分析出希格斯粒子的存在。但回收反质子的方案并不可行，而且存在已有二十年之久的正负质子对撞机需要很长时间来修复，费米实验室的研究最终搁置。 人们总是将自己束手无策的疑惑交给“上帝”，1988年诺贝尔物理学奖得主利昂·莱德曼将“希格斯玻色子”称为“上帝的粒子”(God Particle)，这一称呼如今被广泛引用。 2008年4月7日，头发雪白的彼得·希格斯在接受路透社记者采访时说：“我请求‘上帝的粒子’，让我再多活几个月。”5月29日就是希格斯80岁的生日，他说：“我要将此作为我的生日礼物，我准备了打开一瓶香槟。”不过，由于LHC的调试工作比预期的要困难和复杂，年迈的希格斯还必须继续等待。 中科院高能物理研究所研究员李海波说：“建造LHC，主要目的就是为了发现希格斯玻色子。而LHC的前身曾经做过这方面的努力，但是没有成功。如果希格斯玻色子没有被发现，那么可能会发现某种类似希格斯玻色子的粒子，用来解释质量。如果什么都没发现，那可能说标准模型在某个特定能量段还存在缺陷。这是好事情。” 李海波认为：“如果标准模型是完美无缺的，那么剩余给后代的理论物理学家的事业，真的稀少而枯燥了。不过科学史已经无数次印证，人类这种企图以一种理论的建构而一劳永逸的梦想有过多次，但是都最终惊醒。标准模型如果存在无法弥补的漏洞，那么对于年轻的物理学家们，并不是一件坏事，反而可以说是理论物理学春天的到来。” 超对称粒子和暗物质 超对称是费米子和玻色子之间的一种对称性，该对称性至今在自然界中尚未被观测到。物理学家认为这种对称性是自发破缺的。所谓的自发破缺，就是在低能量等级下，无法存在超对称粒子。物理学家怀疑，在光速或者接近光速的能量等级下，是否能够存在超对称粒子。而LHC也许已经创造了这样的条件。人们都在期待其在发现超对称粒子上有所突破。 到1980年代，占宇宙能量密度大约20%的暗物质已经被广为接受。但是人们不知道暗物质粒子到底是什么。“可以说，暗物质时时刻刻都在触摸我们，穿透我们的身体，但又不和我们发生任何作用。”李海波说。 如果LHC此后的实验能够发现一种或者多种暗物质的候选者，那么就给现在的天文学中对于暗物质的观测提供极大的帮助。 发现反物质 LHCb实验室主要是用来寻找并研究反物质的。 曾经有一个很著名的照镜子比喻：当你照镜子时，镜中的那个你如果真的存在，并出现在你面前，会怎么样呢？科学家把镜中那个你叫做“反你”。科学家想象很远的地方有个和我们的世界很像的世界，它将是一个由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的反世界。反物质正是一般物质的对立面，而一般物质就是构成宇宙的主要部分。 1932年，美国物理学家安德逊在实验室中发现了狄拉克所预言的正电子。1955年，美国物理学家西格雷等人用人工的方法获得了反质子。此后人们逐渐认识到，不仅质子和电子，所有的微观粒子都有各自的反粒子。人们开始逐渐承认反物质粒子的真实存在。 如果以后LHC的实验能够大量制造反物质，无疑给科学家提供了更多研究反物质的机会。 发现高维空间 LHC一旦正式运转，如果实验顺利，不但极有可能“上帝的粒子”的确实存在，来安抚每天为标准模型寝食难安的科学家，甚至有可能探测到高维空间（即第4、5、6……维空间）存在与否。这目前也尚处于理论阶段。 不过，能不能检测到额外维空间的存在，起码需要两个条件，第一，额外维空间确实存在；第二，LHC的实验“亮度”足够，可以非常精确地计算逃逸出去的质量。 揭开宇宙诞生之谜 ALICE实验室主要是进行重离子实验的。LHC加速以后，质子相互碰撞可以达到宇宙大爆炸时宇宙中粒子能够达到的能量等级，所以可以窥视宇宙大爆炸的某些情形。 我们的宇宙来自哪里？来自宇宙诞生的那个时刻。那么那个时刻是什么样的呢？研究常态下的基本粒子，我们根本无法知晓。现在宇宙中的普通物质由原子构成，原子拥有一个由质子和中子构成的核子，质子和中子则由夸克组成，夸克由胶子粘合并束缚在一起。最初的宇宙爆炸瞬间，并没有像现在这样稳定的质子，而是“夸克-胶子等离子体”。这些等离子体制是在稍后的几微秒摇身一变，变成了今天的宇宙中常见的粒子。 LHC的ALICE实验就是企图生产非常不稳定的“夸克-胶子等离子体”，并以此研究宇宙的诞生之谜。 “杀手奇异子”危害人类？ 3月21日，有两位美国人（Walter L. Wagner和 Luis Sancho）提出，LHC的强子撞击，很有可能产生不可知的危害物，比如黑洞，比如“杀手奇异子”（killer strangelets，一种包含非通常夸克的假想粒子物质。如果一种奇异子十分稳定并带有负电，就有可能“吃掉”普通物质的核子，并将其转变为奇异物质。最终，一系列连锁反应会吞噬整个地球和人类）。 欧洲核子研究中心并没有就此事作出正面回应，其发言人称：“一个夏威夷的联邦地方法院怎么会对一个欧洲的非政府科学研究机构具有司法权呢？” CERN早在2003年发布的LHC安全性的评审报告即认为，加速器有微小几率创造出短暂的小黑洞或者磁单极子。它们会破坏普通原子的质子。但它的结论是，这些假想情况即使发生，也不会导致灾难。 李海波说：“由于小黑洞太过微小，根据霍金辐射（黑洞并不是完全黑的，它仍以某种形式向外辐射能量，称霍金辐射），现在不是能不能制造小黑洞的问题，而是能不能观测到小黑洞的问题，因为小黑洞极其不稳定，太过微小，它的寿命可以用瞬间来形容。” 不过，所有关于LHC的发现之旅都还停留在预言阶段。有人甚至认为，LHC将不会超越以前的所有加速器有什么新的发现。果真如此，那么CERN巨额的资金投入将会成为一个天大的玩笑。

shana

随便啊……

twc2020

纳闷 这文章我看不懂！

飞马

俺还没活够呢~~~~~~~~~

上帝名叫MJ

我还年青 我还没娶老婆那

michaeLeon

啊这个世界多么美好，啊空气多么新鲜

shana

原帖由 上帝名叫MJ 于 2008-9-9 21:06 发表 我还年青 我还没娶老婆那

娶了老婆再世界末日好了。

蛋搅肉丝

难不成我将回到明朝当王爷？:han

michaeLeon

原帖由 老迈 于 2008-9-9 21:08 发表 我还是处男，不要

啊这个世界多么美好，啊空气多么新鲜

shana

世界末日跟结没结婚有啥关系？ 做人要想开点……

草鸡

世界多美好，我们却如此多疑~~~

上帝名叫MJ

原帖由 老迈 于 2008-9-9 21:08 发表 我还是处男，不要

老迈我也是 我看不如我们俩

MkGenie

批评家称LHC撞击时制造的黑洞会吞噬地球 艺术家描绘的宇宙大爆炸 　　欧洲大型强子对撞机（如图）被称为世界规模最庞大的科学工程，它将利用近光速的高速粒子束相撞产生的巨大能量，重建“大爆炸”发生后的宇宙形态，从而了解生命是如何起源的。 但反对者认为，他们担心此对撞机能产生危险的粒子或者微型黑洞，从而吞噬整个地球。 　　欧洲人权法院日前证实，一批持反对态度的欧洲科学家已对资助该项目的20个欧洲国家提出起诉，并申请对欧洲核子研究组织（CERN）启动的大型强子对撞机实验发出紧急禁令。但该法院于8月29日驳回了紧急禁令的申请。欧洲人权法院的发言人表示，法院已在8月29日驳回了紧急禁令的申请，但将继续对起诉方提出的该试验违反《欧洲人权法》、侵犯人权的指控进行审理。 　　德国图宾根卡斯大学的化学家奥托·勒斯勒尔教授是该项目最坚决的反对者之一。他表示欧洲核子研究组织承认此实验会制造出黑洞，但没有充分考虑到它们的危险。据他估计，对撞机在试验中相当有可能产生微型黑洞，它将以指数倍的速度膨胀，并将吞噬地球。在最坏的情况下，这些人造黑洞将在4年内吞噬地球。他声称此实验侵犯了欧洲人权协定的生命权。然而，欧洲人权法庭不期望在9月10日推迟此实验的启动。 　　另外，前核能安全官沃尔特·瓦格纳和卢伊斯·山其欧今年3月在夏威夷的美国联邦地方法院提交了起诉状，称大型强子对撞机会毁灭整个世界，要求美国政府干预LHC计划，推迟其启动时间，直至其安全性得到充分证实。 　　然而，科学家提出的安全报告称此实验是安全的。今年初发表的一项报告称：“在过去数十亿年里，大自然在地球上制造了无数的撞击，而许多撞击的威力超过LHC实验的百万倍，至今地球还依然存在。”而迷你黑洞的寿命只是“片刻”，对地球根本不构成威胁。 　　欧洲核子研究组织发言人詹姆士·吉利斯表示在欧洲人权法庭回答此“广大安全评估”问题之前就出现了这种争论。吉利斯表示大型强子对撞机不会产生任何意外发生的事情。如果它们是危险的，那我们已经知道它们的危险性。 　　近30年来，科学家一直在用大型粒子对撞机来撞击原子和原子的组成，但大型强子对撞机如此受人关注是因为它是至今建造的最强大的机器。（元元）

shana

原帖由 上帝名叫MJ 于 2008-9-9 21:16 发表 老迈我也是 我看不如我们俩

不要做傻事啊……

上帝名叫MJ

明天我要多看看这美好的世界 是不是真的有很大可能制造出来黑洞啊 为什么不等人类的科技在发达些呢！~为什么不等到人类可以去很遥远的星球，在别的地方在试验啊