第十章 超级粒子加速器 (第1/2页)
600多年前,由普朗克、玻尔、海森堡、薛定谔、德布罗意、狄拉克、费米、爱因斯坦等一大批天才的物理学家所建立起来的量子力学的大厦在600年后的今天,仍然是解释物质微观世界的主要理论。
随着人类对物质微观层次的研究逐渐深入,微观粒子所表现出的各种性质也越来越令人感到不可思议,比如一个电子它围绕原子核旋转并没有确定的轨道,而是会从一个地方突然消失,然后出现在另一个地方。就好比一个人现在在中国,忽然下一秒就到了美国,中间没有移动的路径,不知道是怎么过去的。这些奇怪的现象让物理学家们感到着实费解,于是他们提出了成百上千种理论和模型来解释实验结果,但始终无法很完美的解释实验的结果。
同时,对于万有引力问题,量子力学也无法很好的解释,特别是在解释宇宙中存在的黑洞问题时,量子力学和广义相对论甚至出现了互相矛盾的情况,爱因斯坦曾经试着建立一种能完美解释宇宙间一切物理现象的理论,但可惜的是,即使是爱因斯坦这种天才,穷其一生之力,也没能创造出一种能合理解释宇宙间一切物理现象的理论。
林子玄最近一直在考虑建立一种理论,他将这种理论命名为TOE理论,全称为Theory-of-everything,意思是能解释一切的理论或者说万能理论。这是一种物理学上的终极理论,它能将量子力学和广义相对论统一起来,并能合理的解释宇宙间所有的物理现象。
但要建立这样一种理论谈何容易,困难首先是人类缺乏对物质微观世界的认识手段,目前人类主要还是通过粒子加速器来认识物质的微观世界。
1919年,物理学家卢瑟福第一次利用放射性元素放射出的α粒子轰击氮原子,并从氮的原子核中打出一种粒子,卢瑟福将这种新发现的粒子称为质子。卢瑟福这样戏称自己:这是我一生中碰到的最不可思议的事情。就好像你用一门15英寸大炮去轰击一张纸而你竟被反弹回的炮弹击中一样。
卢瑟福的实验方法为后来的物理系家们打开了一扇认识物质微观世界的大门。
在卢瑟福的实验启发下,物理系家们开始用粒子加速器让各种粒子高速相撞,然后从各种粒子撞碎后得到的碎片中去认识物质更微观的结构。
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