而且最麻烦的是,这种超弦理论根本就无法被实验证实。
因为根据超弦的理论设定,要想撞出弦来统一四种力,需要环银河系长度的对撞机。这样的巨型的对撞机还真的不是正常人能够想得出来的。这只有在《封神榜》的神话世界里才可能出现的吧?
直接证实超弦理论不可为,就选择“曲线救国”,致力于验证超弦的"超",也就是超对称理论,它能将物质与力统一起来。
超对称理论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。lhc(欧洲大型强子对撞机将会验证粒子是否有相对应的超对称粒子这个疑问。我们知道,基本粒子按照自旋的不同可以分为两大类:自旋为整数的粒子被称为玻色子(boson),自旋为半整数的粒子被称为费米子(fermion),这两类粒子的基本性质截然不同。超对称理论便是将这两类粒子联系起来的对称性,而且是能做到这一点的唯一的对称性的一种理论。
爱因斯坦的相对论,把质量与能量统一起来,搞出了原/子/弹氢弹。如果物质与力统一了,那还不知道能搞出什么吓人东西。超对称理论预言的超对称粒子没有超弦那么变态,理论上在tev(万亿电子伏特的能区就能撞出来,lhc的最大能级是13tev。
虽然这是地球人可以做到的,但必须建立巨型对撞机,需要成百上千亿的经费,lhc前前后后就花了1亿美元。
1987年,温伯格主导u国ssc(超级超导对撞机建设,希望撞出超对称粒子,验证超对称理沦。
转眼到了1993年,u国总统换了两茬,里根走了布什上,布什走了又来了克林顿。u国人搞工程费时还费钱,6年时间他们连安放对撞机的隧道都没挖好,就花了近2亿美元,而总体预算更是飙升到近百亿美元。
这个时候u国社会上下对ssc项目不是很感兴趣。几轮听证会后硬是叫停了ssc。
u国超弦教一片哀嚎,所幸当时欧洲搞了个大型环形正负电子对撞机(lep,隧道是现成的,只要把正负电子对撞机换成强子对撞机就好。
超弦教找到欧洲核子研究中心(cern时任总干事卢埃林?史密斯(lleellynsmith,向他分析物理界天下大势,u国佬不干了,执牛耳者唯有欧洲。
双方一拍即合,1994年圣诞节前夕,cern批准了欧洲大型强子对撞机lhc的立项。对于超弦教来说,就算lhc是世界上最大的机器,也只是个迷你版的ssc,其环形周长27公里,不到ssc的1/3,但有总比没好,而且根据理论推测,lhc的能级可以撞出超对称粒子,足以满足超弦教的需求。
在24年出版的《宇宙的结构》,断言lhc开机运行后能发现超对称粒子。
由于选错了焊接工艺,28年9月lhc开机后9天,超导电磁铁的电路就烧坏了。其后用了一年多才修好,但是只能以原设计能量14tev的一半7tev运行,这一阶段维持到213年。
即便如此,超对称理论的原始参数空间已经有999%被否定掉了。
215年6月3日,lhc将能量提升到接近设计峰值的13tev,仍未发现超对称粒子的迹象,99999%的超对称理论原始参数空间荡然无存。超弦教只好改口,称预估的能级,是超对称理论与标准模型“自然结合”后的计算结果,没有撞出来超对称粒子,它们的结合方式可能并非“自然”,需要更大能级的对撞机才能发现超对称粒子。
尼马-阿卡尼-哈麦德(nimaarkani-hamed,发扬了多重宇宙学说,是超弦教的后起新秀,213年12月来华担任高能所前沿研究中心主任,做了国际超弦教的中国内线,负责联络组织各种活动。
他在2多年前就说过,1tev就能看到超对称粒子,后来被实验打脸,又改口称得1tev才行,这差不多就是cepc的升级版sppc的能量峰值。这等说辞,连普通人都听得出来在耍流氓。
没有理论预测,或者随意调整预测,谁知道多大能级才撞得出来,花费成百上千亿建造大型对撞机,只有1%的胜率,这还是瞎猫碰上死耗子的结果。
超弦教埋怨lhc太小了,如果按照ssc的规模,这些问题都可以迎刃而解,他们把目光瞄向唐国。
当今只有唐国,才有这么大的财力与抢占基础科学制高点的渴望,才有可能上马这个超千亿的物理学三峡工程。
超弦派认为ssc复活的希望,在唐国。这就是这几年国内对撞机项目热的原因。
注:上面的理论借助了现代物理的解说。