终极自然法则的发现将标志着人类智力史的间断,但它如何被验证?( 二 )


然而 , 其他一些平面国人发出了怒吼 。 他们愤怒地说 , 不能被检验的理论不是理论 。 他们声称 , 检验这个理论将徒劳无益地耗费最好的头脑 , 浪费有价值的资源 。
平面国以及真实世界中的这场争论 , 将持续一段时间 , 这是一件好事 。 正如18世纪哲学家儒贝尔(Joseph Joubert)所言 , \"没有解决问题先争论问题 , 比没有争论问题就解决问题更好 。 ”
超导超级对撞机∶透视创世之窗18世纪英国哲学家休谟以提出每一个理论都必须建立在实验基础之上这一命题而闻名 , 他茫然不知人们如何能实验验证创世理论 。 他指出 , 实验的核心是可重复性 。 除非实验可以在不同地点和不同时间多次得到重复 , 并且得到同样结果 , 否则理论就是不可靠的 。 但是人们怎么能完成一个创世本身的实验呢?由定义可知 , 创世不是一个可重复的事件 , 所以休谟必定得出结论 , 证明任何创世理论是不可能的 。 他声称 , 科学能回答除创世之外的关于宇宙的几乎所有问题 , 创世是唯一一个不能被重复的实验 。

  • 未建成的SSC项目
在某种意义上 , 我们正遇到休谟在18世纪所确认的这一问题的现代翻版 。 问题依然相同∶重新产生创世所需的能量 , 超过了地球上任何可利用的能源 。 然而 , 尽管在我们的实验室里直接实验证明十维理论是不可能的 , 但有好几种间接处理这个问题的方法 。 最合理的处理方法是利用超导超级对撞机(简称SSC)找到一些亚原子粒子 , 这些亚原子粒子显示超弦特殊的特征 , 如超对称性 。 虽然SSC不能探测普朗克能量 , 但它可能给我们提供超弦理论正确性的坚实的间接证据 。
SSC(已被可怕的政治对抗所扼杀)将是一·架真正庞大的机器 , 是最后一架这类机器 。 当人约于2000年它在德克萨斯州达拉斯建成时 , 它将由80千米长的巨型管道组成 , 管道周围由巨大磁体所包围(如果其中心位于曼哈顿 , 它将会延伸到康涅狄格州和新泽西州) 。 将有3000多名专职和访问科学家与工作人员进行实验 , 并分析从这架机器得来的数据 。
SSC的目的 , 是激励这条管中的两束质子 , 直到它们的速度接近于光速 。 因为这些质子束沿顺时针和逆时针方向传播 , 当它们达到其最大能量时 , 使它们在管内对撞是一件简单的事 。 质子之间彼此碰撞达到40万亿电子伏的能量 , 从而产生可由探测器分析的大量亚原子残骸 。 大爆炸本身之后 , 这种碰撞再没有出现过(故SSC的绰号是\"透视创世之窗\") 。 在这些残骸中 , 物理学家希望找到奇异亚原子粒子 , 这些粒子将阐明物质的最终形式 。
如果超对称粒子最终被发现 , 那么我们将有一线生机看到超弦本身的残迹 。 即使超对称粒子的潜在发现将不证明超弦理论的正确性 , 它仍将有助于安抚怀疑论者 , 这些人说没有一丝关于超弦理论的物理学证据 。
来自太空的信号
SSC无从建成 , 从而将无从探测到这样一些粒子 , 它们是超弦的低能共振 , 那么 , 另一种可能就是测量宇宙线的能量 , 这些宇宙线是高能亚原子粒子 , 它们的来源仍然不知道 ,
但必定是远远地处在我们星系之外的太空 。 例如 , 虽然没人知道宇宙线来自何方 , 但是它们所具有的能量超过了在我们实验室中发现的任何东西的能量 。 与原子对撞机中产生的受控射线不同 , 宇宙线不能按要求产生精确的能量 。
宇宙线首先于80年前由耶稣会会士伍尔夫在巴黎埃菲尔铁塔顶部进行的实验所发现 。 从20世纪初到20世纪30年代 , 英勇的物理学家乘气球或翻山越岭以获得宇宙线的最佳测量结果 。 但是宁宙线研究在30年代开始衰落 , 当时劳伦斯发明了回旋加速器 , 在实验室里产生了能量比最强的宇宙线还高的受控束 。 例如 , 能量达到1万万电子伏的宇宙线就像雨点那样平常 。 然而 , 劳伦斯的发明造就了超过该能量10倍至100倍的庞大机器 。
幸运的是 , 自从伍尔夫首次把带电容器放在埃菲尔铁塔上 , 宇宙线实验已经发生了剧烈变化 。 高能宇宙线击中大气时 , 击碎了大气中的原子 。 这些碎片又产生了破碎原子或离子的簇射 , 它们可用地上的这一系列探测器来探测 。
到月前为止 , 已被探测到的最高能量的宇宙线具有10^20 电子伏的能量 。 这个数字非常惊人 , 它是SSC所能产生的能量的1000万倍 。 虽然这个能量仍然比探测第十维所需的能量小1亿倍 , 但是我们希望银河系中的黑洞深处产生的能量将接近于普朗克能量 。 我们将发现探索第十维的最终探测器可能在外太空中 。

推荐阅读