第12章完结（1/2）

大历史，小世界：从大爆炸到你第12章完结

大型强子对撞机于2008年完工，建在地下的圆形隧道内。?零-点`墈.书+ ?毋_错~内~容?周长几乎有27千米（17英里）。科学家发射两束粒子，通常为质子，一束顺时针运行，一束逆时针运行。粒子一圈圈地在隧道内运行，逐渐加速到接近光速。两束粒子对撞时，能量所达到的水平，在宇宙第一秒之后还从未见过。

通过加速使质子对撞并破裂，LHC可以把质子打碎成更小的粒子。这有点像为了知道两辆小汽车里有什么而让它们相撞。

质子对撞分裂出来的粒子只存在远远不到一秒钟的时间，就立刻衰变了，或与其他粒子重新结合起来。大爆炸理论表明，早期宇宙的所有物质都包含这些微小的亚原子粒子，所以说，LHC是试着在小规模上重造早期宇宙。

苏格兰物理学家彼得·希格斯（Peter Higgs）提出了一项假说，目前科学家正在检测。希格斯想搞明白，在这些最微小的粒子中，为什么有的似乎有质量，而有的没有。他假设宇宙可能浸在一个无形的背景场中，类似于磁场，这个场由极其微小的、没有质量或能量的粒子构成。

假说中的这种粒子叫作“玻色子”，或“希格斯玻色子”，是以两位物理学家的名字命名的——彼得·希格斯和印度物理学家玻色（S. N. Bose，1894—1974）。/珊￠叶/屋- ~免\沸_跃/毒/希格斯认为，与玻色子相互作用的粒子具有质量（质子和中子），而那些可以轻易穿过玻色子场但不发生相互作用的粒子没有质量（如光子）。温度越低，玻色子就越“厚实”，物质粒子穿过玻色子场的难度也越大，这一现象被解读为它们具有了质量。物质之所以存在，就是因为这个原本就存在的、隐藏的背景场。

但是，有没有人发现希格斯玻色子存在的证据呢？直到2012年7月4日，LHC的科学家才宣布发现了希格斯玻色子的初步证据。2013年5月，他们宣布发现了新的证据，要想分析其特性需要进一步的研究。（最近LHC的功率得到了提高。最新消息可以登录http://home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider查看。）

知识前沿的疑问

人类对于宇宙的认识还存在很多重大问题未能得到回答。下面列举其中几个，科学家希望通过LHC收集的数据能够解答其中几个问题。~萝~拉,暁·税_ ~追·嶵¨欣·章,节\等本书出版时，有些问题可能已经解决——由于新发现产生的速度越来越快，要想让书的内容保持最新可不容易。

·什么是暴胀？大多数天文学家提出假说，在宇宙诞生的第一秒内有一瞬间，宇宙以指数级别迅速膨胀，在不到一秒钟的时间内，空间多次倍增，膨胀的速率“前无古人后无来者”。

这一假说最初是由物理学家艾伦·古思（Alan Guth）于1979年提出来的。目前已经发现了支持这一假说的部分证据，但尚不足以得出结论。暴胀会使引力波遍布宇宙各处。科学家正在宇宙微波背景中寻找相关证据，但空间中的尘埃会造成图像扭曲变形，这阻碍了科学家的研究。此问题需继续关注。

·除了所说的四维空间之外，宇宙中还存在其他维么？

“弦理论”假说认为：自然界的基本构成单元不是粒子，而是以不同方式振动的弦。其中一个版本的弦理论假说认为宇宙中存在11维。弦理论的支持者希望大型强子对撞机能够为这一假说提供支持，因为迄今为止，还没有任何证据证明这一假说。

·经典的宇宙大爆炸理论能与量子理论结合起来吗？

对最小范围内物质的研究，称作“量子物理学”或“量子力学”。量子对应的拉丁文中的“quantum”一词，其含义是“碎裂成束或粒子”，而“力学”（mechanics）一词是个老词，意思是对运动的研究。所以说，量子力学是指对粒子运动或相互作用的研究。

1927年