弦论女孩走红背后,以及弦理论到底是个啥?(14)
2023-05-21 来源:飞速影视
我们已经发现了一半,只是想去找另外一半而已。那么我们怎么去找弦呢?弦可能很小,我们可以建造一个显微镜,而现在能够建造的最好的显微镜是大型的粒子物理加速器。
但是目前为止,我们用最好的加速器还没有找到这样的弦。另一个就是我们可以在天上找这根弦,我们可以从微波背景辐射来看弦移动,它的左边和右边看到的现象是不一样的,但现在我们还没有找到这样的现象。
还有一个办法,宇宙弦会振动,振动时就会发出引力波,它发出来的引力波和黑洞碰撞出来的引力波是不一样的。所以我们还可以利用引力波去找这根弦。
大家总是在说没有找到弦理论的证据,其实在我看来,我们已经有很多证据了,这个证据是什么?就是万有引力。为什么弦理论和万有引力有关系?因为弦有开弦,有闭弦。开弦对应的是物质,一个只有开弦的理论不是自洽的弦理论,因为开弦总可以打个结,变成一个闭弦,而闭弦传递的前后作用就是万有引力。它跟我们的逻辑是一样的,只要有物质、有开弦,就一定有闭弦,有闭弦就一定产生引力,而万有引力已经被我们证明存在了。
实际上,为了描述基本粒子之间的相互作用力,我们原则上都可以不要弦理论,有量子场论就足够了。为什么我们要弦理论?因为弦理论中自然的包含第四种基本相互作用力,也就是引力相互作用力。
这也是为什么上个世纪70年代弦理论被提出来以后,大家对弦理论产生很浓厚的兴趣的一个重要原因,它可以把自然界中最弱的一种相互作用都包含进来。所以,在弦理论中就包含有目前为止我们所了解到的所有要素,这就是我们把它称为TOE的原因。
夏笳:验证弦理论,有一个方法就是用大型的粒子对撞机,可以在这里面捕捉到它的结构。大家比较常听说的就是关于LHC大型强子对撞机,实际上这个对撞机目前还没有做出能够验证弦理论的发现。
我听说美国有一个SSC计划(超导超级对称对撞机),是要建一个更大的对撞机,它大概是多大的规模?
黄庆国:它的规模应该跟LHC差不多。
周哲:其实他们最早也是奔着希格斯玻色子去的,因为又追加了很多预算,在已经花了20亿美元的基础上,又要增加100多亿美元,预算扛不起了,整个项目就放弃了。
夏笳:验证理论物理时需要建实验仪器,这可能是一个巨额投入,运行一次要花很多钱,但是,最后能够得到的结论是否可以有实际的应用?有人会质疑,花了这么多钱建仪器,到底为了什么?这个问题在科普的过程中,应该也有人问。
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