发现“上帝粒子”(2)
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欧洲强子对撞机的主要任务
欧洲强子对撞机的主要任务是揭开以下五大科学之谜。
1.牛顿未完成的工作——什么是质量？
质量的起源是什么？为什么微小粒子拥有质量，而其他一些粒子却没有这种“待遇”？对于这个问题，最有可能的解释似乎可以在希格斯粒子身上找到。目前，科学家终于看到了它的庐山真面目。
2. 96%的宇宙由什么构成？
我们在宇宙中看到的一切——从小蚂蚁到巨大的星系——都是由普通粒子构成的。这些粒子被统称为物质，它们构成了4%的宇宙。余下的部分由暗物质和暗能量构成，它们对于整个宇宙的构成与运行有着极其重要的作用。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。
3.为什么找不到反物质？
我们生活在一个由物质构成的世界，宇宙万物——包括我们人类在内都是由物质构成的。反物质就像物质的一个孪生兄弟，但它却携带相反电荷。在宇宙诞生时，“大爆炸”产生了相同数量的物质和反物质。然而，一旦这对孪生兄弟碰面，它们就会“同归于尽”，并最终转换成能量。不知何故，少量物质幸存下来，并形成我们现在生活的宇宙，而它的孪生兄弟反物质却几乎消失得无影无踪。为什么大自然不能一碗水端平，平等对待这对孪生的兄弟呢？
4.“大爆炸”的秘密——物质在宇宙诞生后的第一秒呈什么状态？
构成宇宙万物的物质来源于一系列密集而炽热的基本粒子。现在宇宙中的普通物质由原子构成，原子是由原子核及绕核运转的电子组成的。而原子核是由质子和中子构成的核子，质子和中子都是被称之为“胶子”的其他粒子束缚夸克形成的。这种束缚非常强大，但在最初的宇宙，由于温度极高加之能量巨大，胶子很难将夸克结合在一起。也就是说，这种束缚似乎是在“大爆炸”发生后的最初几微秒内形成的，此时的宇宙拥有一个由夸克和胶子构成的非常炽热而密集的混合物，也就是所说的“夸克-胶子等离子体”。 科学家将利用大型强子对撞机模拟大爆炸发生后的原始宇宙形态，分析夸克-胶子等离子体的性质。
5.空间的额外维度真的存在吗？
根据爱因斯坦广义相对论，人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维时空。后来的理论认为，可能存在拥有隐藏维度的空间。弦理论便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。
【责任编辑】蒲 晖, http://www.100md.com(云凡)
欧洲强子对撞机的主要任务
欧洲强子对撞机的主要任务是揭开以下五大科学之谜。
1.牛顿未完成的工作——什么是质量？
质量的起源是什么？为什么微小粒子拥有质量，而其他一些粒子却没有这种“待遇”？对于这个问题，最有可能的解释似乎可以在希格斯粒子身上找到。目前，科学家终于看到了它的庐山真面目。
2. 96%的宇宙由什么构成？
我们在宇宙中看到的一切——从小蚂蚁到巨大的星系——都是由普通粒子构成的。这些粒子被统称为物质，它们构成了4%的宇宙。余下的部分由暗物质和暗能量构成，它们对于整个宇宙的构成与运行有着极其重要的作用。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。
3.为什么找不到反物质？
我们生活在一个由物质构成的世界，宇宙万物——包括我们人类在内都是由物质构成的。反物质就像物质的一个孪生兄弟，但它却携带相反电荷。在宇宙诞生时，“大爆炸”产生了相同数量的物质和反物质。然而，一旦这对孪生兄弟碰面，它们就会“同归于尽”，并最终转换成能量。不知何故，少量物质幸存下来，并形成我们现在生活的宇宙，而它的孪生兄弟反物质却几乎消失得无影无踪。为什么大自然不能一碗水端平，平等对待这对孪生的兄弟呢？
4.“大爆炸”的秘密——物质在宇宙诞生后的第一秒呈什么状态？
构成宇宙万物的物质来源于一系列密集而炽热的基本粒子。现在宇宙中的普通物质由原子构成，原子是由原子核及绕核运转的电子组成的。而原子核是由质子和中子构成的核子，质子和中子都是被称之为“胶子”的其他粒子束缚夸克形成的。这种束缚非常强大，但在最初的宇宙，由于温度极高加之能量巨大，胶子很难将夸克结合在一起。也就是说，这种束缚似乎是在“大爆炸”发生后的最初几微秒内形成的，此时的宇宙拥有一个由夸克和胶子构成的非常炽热而密集的混合物，也就是所说的“夸克-胶子等离子体”。 科学家将利用大型强子对撞机模拟大爆炸发生后的原始宇宙形态，分析夸克-胶子等离子体的性质。
5.空间的额外维度真的存在吗？
根据爱因斯坦广义相对论，人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维时空。后来的理论认为，可能存在拥有隐藏维度的空间。弦理论便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。
【责任编辑】蒲 晖, http://www.100md.com(云凡)