社区=冬季=
第3楼2010/09/16
4.自然界是超对称的吗?如果是,超对称性是如何破灭的?
许多物理学家认为,把包括引力在内的所有作用力统一成为单一的理论要求证明两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系,这种关系就是所谓的超对称现象.第一种粒子是费密子,可以把它们粗略地说成是物质的基本组件,就像质子、电子和中子一样.它们聚集在一起组成物质.另一种粒子是玻色子,它们是传递作用力的粒子,类似于传递光的光子.在超对称的条件下,每一个费密子都有一个与之对应的玻色子,反之亦然.
物理学家有杜撰古怪名字的冲动,他们把所谓的超级对称粒子称为“sparticle”.但由于在自然界中还没有观察到sparticle,物理学家还需要解释这种对称性“破灭”的原因:随着宇宙冷却并凝结成现在的这种不对称状态,在其诞生之际所存在的数学上的完美被打破了.
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第5楼2010/09/16
6.为什么宇宙常数有它自身的数值?它是否为零,是否真正恒定?
直到最近,宇宙学家仍然认为宇宙是以一个稳定的速度在膨胀.但最近的观察发现,宇宙可能膨胀得越来越快.人们用一个叫宇宙常数的数字来描述这种轻微的加速.这个常数是否如人们早期所认为的是零,或者是一个非常小的数值,物理学家现在还无法做出解释.根据一些基本计算,这个常数应该很大--是我们观测结果的大约10到122倍.换句话说,宇宙应该以跳跃般的速度在膨胀.而实际情况并非如此,肯定有什么机制在压制这种作用.如果宇宙真是超对称性的,那宇宙常数就该被完全抵消掉.但这种对称性--如果确实存在的话--看来已经破灭.如果这个常数随时间的变化而变化的话,那情况就更加复杂了.
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第6楼2010/09/16
7.M理论的基本自由度(M理论的低能极限是11维的超引力,它包含5种相容的超弦理论)是多少?这一理论理否真实地描述了自然?
多年来,超弦理论最大的弱点是它有5个不同的版本.到底哪一个--如果有的话--描述了宇宙?反对这一理论的人最近已经接受了被称为M理论的最主要的11维理论框架.但情况却因此变得更加复杂.
在M理论前,所有的亚原子粒子都被说成是由微小的超弦组成的.M理论给组成亚原子的物质谱加了一种叫做“膜”(brane)的更为神秘的物质,它就像生理学上的膜一样,但最多有9个维数度.现在的问题是,什么是更基本的物质组成单位,是膜组成了弦还是刚好相反?或者另外存在着一些更基本的物质单位,只是人们没有想到罢了?最后,这两种东西中是否有一种确实存在,或者M理论仅仅是一种迷人的大脑游戏?
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第7楼2010/09/16
8.黑洞信息悖论的解决方法是什么?
根据量子理论,信息--无论它描述的是粒子运动的速度还是油墨颗粒组成文件的确切方式--是不会从宇宙中消失的.但物理学家基普•索恩、约翰•普雷希尔和斯蒡芬•霍金却提出了一个固定的假设:如果你把一本大不列颠百科全书扔进黑洞中去,将会发生什么事?宇宙中是否有其他同样的百科全书是无关紧要的.正如物理学中所定义的,信息并不等同于含义,信息仅指二进制的数字,或是一些其他的代码,它被用来精确地描述一个物体或一种方式.所以看起来那些特定的书本里的信息将被吞没,并永远地消失.但人们觉得这是不可能的.
霍金博士和索恩博士相信那些信息确实消失了,而量子力学必须对此作出解释.普雷希尔博士推测信息其实并没有消失;它也许以某种形式显示于黑洞的表面,如同在一个宇宙中的银幕上.