LHC将成为世界上第一台时间机器?

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汤姆·韦勒(Tom Weiler)是美国范德比尔特大学(Vanderbilt University)的物理学教授,如果他和他的助研胡赵曼(Chui Man Ho)的假说成立,那么去年的大型核粒子加速器将可能成为世界上第一台能够穿越时间的机器。

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韦勒教授和他的助研胡赵曼

韦勒教授说:“我们的理论是一个大胆的假设,但这并不违反任何实验条件下的物理学定理。”

建立强子对撞机的一个主要目的就是为了寻找传说中的“上帝粒子”——希格斯粒子(物理学标准模型预言中一种自旋为零的玻色子,是具有质量的基本粒子,对于探索质量的起源有很重要的意义)。科学家们预言,如果强子对撞机成果产生希格斯玻色子,那时将会制造出另外一种粒子,即单线态希格斯粒子。

韦勒教授与胡赵曼的理论认为,这种单线态粒子能够跃迁到第五维中,即它们能够跨越我们所说的第四维——时间。

“这个理论让人着迷的地方就是它避免了很多那些关于穿越上的悖论。”韦勒教授说,“因为这种穿越只是限定于这种特殊的粒子,不会纠结于一个男人如何穿越到自己出生前,然后谋杀了自己的亲生父亲等问题。但如果科学家能够掌控这种单线态粒子的产生,或许能够获得另一种向过去或者未来传递信息的途径。”

扯开宇宙的“膜”

韦勒教授认为,如果科学家利用强子对撞机生产出单线态希格斯粒子,以及同时出现的衰变产物,那么该粒子将会穿越时间,回到对撞前,也就是制造出这种粒子前。

他们的理论是基于M理论——为“物理的终极理论”而提议的理论,希望能藉由单一个理论来解释所有物质与能源的本质与交互关系,它试图把4种作用力,即电磁力、万有引力、强作用力和弱作用力统一起来。这种理论是基于10或者11维时空,而不是我们所熟悉的4维,这推导出了我们所熟悉的膜宇宙论。

根据膜宇宙论,假设宇宙有很多层的膜,那么我们的四维空间只是依附在多维宇宙的一层膜上面,我们的时空将永久地架于这层膜上,无法穿越到其他的膜上。当然这也有例外,如果万有引力小到一定程度,比其他的基本作用力都要小的时候它便会弥散到其他维度中去。另外一种例外就是我们之前提到的单线态希格斯粒子,这种粒子除万有引力外,不受其他基本力的作用。

中微子里的答案

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韦勒教授六年前已经开始研究中微子实验中出现的一些穿越的异常现象。中微子也被称为“幽灵粒子”,因为它与其他的实体很少发生反应,例如其实每秒都有数以万亿的中微子撞击我们的身体,而我们完全感受不到。

韦勒教授与他夏威夷大学的两名同事Heinrich Päs和Sandip Pakvasa提出了一种关于惰性中微子的假说,他们认为,惰性中微子之所以比常规的中微子更难被检测到,是因为它们只受万有引力的影响,因此惰性中微子也是一种不完全依附于“膜”的粒子,也就是说它能够穿越。

他们还解释说,惰性中微子比光速传播更快也是因为从其他维度中走了“捷径”。根据爱因斯坦的广义相对论,超越光速在一定程度上也就是穿越了时间。

对科幻小说的启示

2007年,研究者们与毕业生James Dent共同发表了文章《中微子的时间穿越》。之后,文章中的理论假说便滋生了两篇科幻小说:

Mark Alpert的“终极理论”,利用了中微子跨越维度来穿越时间的理论假说,被纽约时报评为“物理版达芬奇密码”;

Joe Haldeman的“意外的时间机器“,讲述了一个MIT毕业生的时间穿越史。

更多请参见 韦勒教授与胡赵曼的论文

来源: physorg

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