“上帝粒子”与弦理论预测的多元宇宙的关系
许多物理学家曾希望大型强子对撞机(LHC)也能给他们带来新的方向,而不仅仅是一个新粒子,但到目前为止这仍只是一个希望。
2013年诺贝尔物理学奖授予了弗朗索瓦-恩格勒特和彼得-希格斯,以表彰他们解释了亚原子粒子有质量的原因。他们预言了希格斯玻色子的存在,并于去年在欧洲核子研究中心进行了大型强子对撞机实验证实了这一点。
希格斯玻色子的发现无疑是一大胜利,但很多人表示这并没能帮助我们回答基础科学中一些很让人伤脑筋的问题。
根据天文测量,标准模型所描述的组成恒星、行星以及我们人类的物质只占宇宙的一小部分。更糟的是,根据标准模型中,我们根本不应该存在。从物理学定律来看,这些都是我们怀疑标准模型是故事终点的极好科学理由。
标准模型被认为是一种高度“非自然”理论。除了拥有大量不同的粒子和力量,其中许多似乎是过剩需求,而且似乎也很不平衡。如果你对任何20+数字作些微调,很快就会发现自己生活在一个没有原子的宇宙中。希格斯玻色子为我们提供了这种非自然微调最糟糕的情况。20世纪一个令人惊讶的发现是真空区远不是空空如也。真空事实上是一碗炽热的无形“虚拟”粒子汤,不断地出现和消失。
传统观点认为当希格斯玻色子经过真空区时,它会与这个虚粒子汤相互作用,将其本身质量推动到最大值。为了控制这种变幻不定的希格斯粒子质量,理论家曾提出标准模型的各种延伸理论。其中最受欢迎的就是“超对称”。它为标准模型中的每个粒子引入了一个更重的超级粒子。这些超级粒子能够抵消真空中虚粒子的作用,将希格斯色子的质量降低到某个合理值,并去除了一切微调。