暗物质物理学和大型强子对撞机

2008-09-23 00:06

 

    欧洲核子研究中心的大型强子对撞机, 将两束质子加速到空前的能量状态而后发生相撞,全世界都关注这个伟大的世纪实验。

 

  科学家们希望发现希格斯玻色子的存在, 在粒子物理学标准模型预言的62种基本粒子中,只有希格斯玻色子迄今仍未“显形”, 这种粒子44年前据英国物理学家彼得·希格斯猜想提出,据信是物质质量之源以及电子和夸克等形成质量的基础。希格斯提出,其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受它的作用产生惯性,最终有了质量。如果没有质量,宇宙大爆炸后产生的物质无法形成星云和行星,生命起源更无从谈起。即是说, 它的存在是整个“标准模型”的基石。它将揭开质量的起源是什么?为什么微小粒子拥有质量之谜.

科学家们也希望知道一个“看不见”的问题——96%的宇宙由什么构成?据说, 研究暗物质和暗能量的性质是当今粒子物理学和宇宙学面临的最大挑战之一。希望通过实验寻找超级对称的粒子,用于验证一种与暗物质构成有关的假设。

有人还希望能释疑: 为什么找不到反物质?物质在宇宙诞生后的第一秒呈什么状态?分析夸克-胶子等离子体的性质;

更有学者期望发现“隐藏的世界”,释疑:空间的额外维度真的存在吗?弦理论公开暗示额外的空间维度尚未被人类观察到,它们似乎会在高能条件下显现出来。基于这种推测,科学家将对所有探测器获得的数据进行仔细分析,以寻找额外维度存在迹象。

 

媒体的评论家们认为,此时的撞击可能带来意想不到的结果,绝对是任何人都无法想象的。

 

    近几十年,中国也悄悄地建立了一个称之为“暗物质物理学”的系统物理学理论。以大量确实的,无可辩驳的实验事实证明了,宇宙空间占物质总质量95%以上的所谓“暗物质”是一种质能量级为xxxxx 的引力微子(称作为暗物质引力微子WG)。也是目前人们已经能够通过各种物理手段了解的所有基本粒子的组成物质。根据“暗物质物理学”的有关数理计算和物理机制分析,所谓的“强相互作用”与宇宙暗物质引力微子WG的整体宏观压强效应有关。两者的强度值完全一致。中国学者发现,所谓的基本粒子是宇宙暗物质引力微子WG的整体宏观压强效应下的“液滴”,该数理模型给出的稳态解和我们已经熟悉的质子,电子,中子等稳定粒子相对应。

为了便于大家对本文主要内容的理解,我们用最短的篇幅对“暗物质物理学”作些介绍:(实验依据,数理计算,数理模型及物理机理分析参阅“暗物质物理学”一书,由珠海出版社出版童正荣著)

理论给出的结论要点:

·         光是“暗物质”中的一种波、粒干涉的传播状态。具有驻波的数学形式。

·         强相互作用产生于宇宙暗物质的整体压强效应。该数理模型直接给出基本粒子的三个稳定态,它们与质子、电子、中子相对应。

·         暗物质由光物质的基本引力子WG组成,这一粒子也是组成一切基本粒子的元粒子。它的理论质量与实验测定值完全相符。

WG 理论同时解决了近代物理学中一直存在着的主要迷疑问题。

·         光的波粒两象性传播机理。

·         电、磁相互作用及电荷量子化的本质。主要电磁实验定律的理论导出。

·         原子结构模型中,电子幅射电磁能但系统保持稳定的原因。

·         量子力学波函数引入复数形式的数理原理和它的物质基础。

“暗物质物理学”和大家一样,期待着实验的探测器从“对撞”中获得有充分价值的数据,证明暗物质物理学的主要发现是完全正确的。

1.“对撞”可以“撞”出无数不稳定“粒子”但不可能产生任何新的粒子在现有空间中稳定存在。

2.“对撞”创造出比现有的“常空间”更高的压强环境。根据暗物质物理学,应该有质量大于质子的带电粒子产生。但只能是瞬间存在的短命粒子。

参阅“暗物质物理学”第十四章以下内容:

“粒子基体”的产生条件与“宇宙大爆炸”理论

14.1 “粒子基体”的产生条件

   在第八章,我们研究了稳定的“粒子基体”以及它的三个稳定态 – 质子,电子,中子。它们所处的物理状态被证明是一种非常稳定的动态平衡态。它与总星系的辐射、吸收平衡属于非线性,具有稳定平衡点的自控调节状态。只有在受到某种高能态粒子的撞击,或在较大的扰动能量下,“动态平衡”被彻底破坏,组成它的光物质元粒子WG才会激发飞散。物理学有关的资料已确认,质子存在的寿命长达1031 年以上。

   大家会发现,本文以前叙述的原理仅解决“粒子基体”一旦产生,它的稳定存在的物理机制及其数学模型,并没有涉及它是怎样产生的;它产生的条件以及产生于宇宙发展过程中哪段历史时期等问题。

   毫无疑问,“粒子基体”的相对密度极大,强相互作用只有在极短程内,即“粒子基体”的半径尺度内产生作用。而且,在这样的微观尺度内必须聚集相当于一个电子质量的光物质WG,只有如此高密度的实体方能抵御强相互作用的强大压力,从而形成一种动态平衡机制并产生所谓的“粒子基体”。

   我们对现今宇宙空间中WG存在的密度进行计算,发现必须将1立方厘米的宇宙体积中的WG压缩到小于5 x 10-25 的区域内才能创造一个质子(该计算的数据依据是:宇宙质量为1053 kg;宇宙半径为1011 光年;质子质量为1.7 x I0-24 g; 原子尺度为10-8 cm)。当然,我们还不可能找到一种致密的物质,用以作为压缩“WG物质汽群”的容器。因此在现今的宇宙空间条件下,稳定基本粒子是不可能被大量产生出来。也许人类技术中的一种压缩磁场的方法,如果不断发展的话,有可能将宇宙空间中WG压缩到产生质子,电子所需要的WG密度。然而据我们所知,目前的水平还只能制造金属氢。

 

作者:童正荣