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1 敲响新物理之门的赌注(第8页)

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为了避免记忆紧张,物理学家们已经决定—除了少数例外—把这些超对称性伙伴命名为与已知粒子相同的名字,只需在它们前面加一个“超”

(S)字。

因此,电子的伙伴被称为超电子,顶夸克的伙伴被称为超顶夸克。

为了让一切更吸引人,为了用一种通用的方式来描述超对称理论,我们使用了缩略词Susy,它看起来像一个女孩的名字。

这一理论内在自洽,与所有的观察结果一致,因此必须认真对待它。

为什么在我们周围的物质中没有超对称粒子的痕迹呢?很简单:这些粒子在早期宇宙中与普通物质的比例相等。

那个白炽的宇宙是一个绝对有利的环境,适合存在如此大质量和高能量的粒子,但是膨胀的宇宙迅速冷却导致了超对称的大规模灭绝。

由于无法生存,它们几乎立即解体在普通物质中,因此,我们周围已经没有了它们。

事实上,所有超对称粒子都可能湮灭。

除了一个例外。

事实上,该理论预测,超对称粒子中最轻的物质是稳定的,它不会衰变成任何东西。

这种粒子可能是超轻中微子的超对称伙伴:它被称为超中性子(ralino),它与其他形式的物质基本不会相互作用,但它非常重,可以建立能够产生强烈引力的巨大星团。

当我们观察一个星系或星团时,我们可以找到一个解释—将这些巨大的宇宙结构维系在一起的暗物质可能是一种重中性气体,是超对称物质主宰世界的原始时代遗留下来的化石残留物。

在寻找暗物质起源的过程中,我们可能会遇到一种我们从未想象过的奇妙物质。

好像我们一直将视线停留在地面上,没有抬眼望天,看看天上的奇观。

好像宇宙的另一半一直在我们面前,我们却没有勇气去看它。

要想验证这一理论,就必须找到超对称粒子,而到目前为止,还没有人成功。

为什么还没发现呢?这个理论可能是错误的;或者,简单地说,因为最轻的超粒子,大概是超中性子,质量如此之大,即使用最强大的加速器,我们也没有达到产生它们所需的最低能量;或者,因为它们的特征与我们迄今为止想象的非常不同。

每一天都可能有新的发现,这将彻底改变我们对周围现实的认知方式。

一定有一种理解的方法

似乎这一切还不够,最近的一项发现彻底改变了所有的情况。

我们已经知道,从大爆炸开始的宇宙膨胀一直持续到今天。

事实上,观察星系和星团就足够了:它们距离我们越遥远,离开我们的速度就越快。

直到几年前,人们还认为,由于各种物质之间的相互引力,分离的速度会随着时间减慢。

相反,在20世纪90年代末,对遥远星系的观察表明,它们的速度不是在下降,而是在提升。

某种物质加速了星系的分离,这是一种反重力物质,它扩大了一个物质岛和另一个物质岛之间的距离。

如果没有新的事件发生,一切都将无限地、越来越快地发展,直到星系间的距离如此之遥远,一切都将被黑暗所笼罩,寒冷将笼罩整个宇宙。

这种扩张推力的根源是什么我们无从得知。

也许是一个新的力场,或者是一种我们尚未理解的真空属性,或者是产生暴胀的宇宙初始状态的化石残留物。

也许,在暂时平静下来并安静休息了数十亿年之后,它觉醒了,开始再次活动,尽管是轻微地活动。

科学家们对它仍没有丝毫概念,于是就把这种膨胀的实体称为“暗能量”

这种无法更好定义的能量密度非常小,但它最终成为宇宙的主要成分,占总体积的68%。

如果我们尴尬地承认我们不知道占宇宙总质量四分之一的暗物质的组成,想象一下科学界不得不承认我们对其余大部分(至少三分之二包围着我们的)事物一无所知而造成的冲击。

简而言之,如果我们把能量和暗物质放在一起考虑,宇宙的黑暗面,也就是我们所不知道的,是迄今为止最重大的部分。

在这一点上,即使持最怀疑态度的人也不得不承认,我们的无知是巨大的:我们周围95%的东西对我们来说完全地、绝对地无法理解。

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