大型強子對撞機的建造是為了解開宇宙大爆炸之謎

***霍金打賭“潑冷水”

LHC是迄今世界上最大、能量最高的粒子加速器和對撞機。在環形的LHC內部，兩個被稱之為“強子”（質子或者鉛離子）的亞原子粒子束朝著相反的方向前進，這些粒子每運行一圈，就會獲得更多的能量。當兩個強子束流在高能狀態下以接近光的速度和力量正面相撞時，將產生令人畏懼的反應能量，堪比宇宙大爆炸。科學家希望能重建“大爆炸”發生后的宇宙形態，探尋宇宙形成之謎。

在此過程中，LHC的首要任務是找尋被喻為“上帝粒子”的“希格斯玻色子”。希格斯玻色子是44年前由英國物理學家彼得－希格斯所提出的一種理論存在的粒子。它被視為物質的質量之源以及電子和夸克等形成質量的基礎。然而，在粒子物理學 “標準模型”所預言的62種基本粒子中，只有希格斯玻色子至今未“顯形”。它的存在與否關系著現有的宇宙理論是否能夠站住腳。

不過，英國著名天體物理學家斯蒂芬?霍金9月9日在接受英國廣播公司（BBC）電臺采訪時卻認為，LHC是不會證實希格斯玻色子的存在，而找到“超對稱假說”中的“超伴子”是粒子的可能性更大。他表示：“如果我們沒有在試驗中發現希格斯玻色子的存在，那么這將是一件更令人激動的事情。因為這表明我們在某方面做錯了，我們需要重新來考慮這件事情。我已經打賭100美元，他們是不會找到希格斯玻色子的。” 霍金認為，無論LHC能發現什么，都將會告訴人類許多關于宇宙形成的信息。

而另一位物理學權威、美國普林斯頓高級研究院的尼瑪?阿卡尼?哈米德的預測則充滿樂觀。他說：“我用一年的薪水作賭注，我賭他們能找到希格斯粒子。”參與該項目的科學家則承認，即便理論假設中的“上帝粒子”確實存在，它將在碰撞后10億分之1秒的時間內衰變，因此要想捕捉到它極不容易。試驗要想獲得任何有意義的結果，也還需要多年時間。 

***物理試驗的現實價值

即使能發現制造宇宙物質質量的希格斯玻色子，這項試驗對我們的生活又有什么實際的好處呢？能讓我們更便捷上網嗎？收看到更多電視頻道嗎？紐約市立大學理論物理學教授加來道雄（Michio Kaku）表示，物理學試驗的潛在回報體現在多個方面：

其一，電信。先前的物理學試驗帶來了數據處理方面的挑戰，這令CERN于1990年創造出了萬維網。同樣，LHC也將引領我們進入一個全球分布式計算和大量數據更有效貯存的時代。更好地了解亞原子世界將導致量子計算和超安全通信方面取得突破。事實上，LHC進行的每一個大型試驗一年所獲得的數據，可以刻滿十萬張雙面DVD。為了對這些數據進行分析，世界各地成千上萬名科學家都要參與進來，他們所使用的數萬臺甚至數十萬臺計算機借助分布式計算網絡（網格計算）聯合在一起，構成了全球最強大的超級計算機系統。

其二，醫療。粒子加速器目前在癌癥治療和醫學成像方面的作用越來越顯著。許多醫院利用質子、碳離子甚至是反物質等帶電粒子來治療癌癥。用于開發LHC的新技術將來會在醫院找到廣闊的用武之地。為LHCb試驗建造的超靈敏光子探測器就是一個重要的例證，此項目發言人羅杰?弗迪說：“我覺得它們在醫療領域的應用就像異花授粉。”

其三，能源：加來道雄表示，通過LHC獲得的認識可能在未來數十年內用于開發新能源，比如可控的核聚變電站。微型黑洞的產生甚至可能在能源需求中扮演一個長遠性的角色。他說：“一些人認為外太空的黑洞可能是未來人類的能源。”

加來道雄認為，如果看更長遠地來看，對宇宙的深入探索總是會帶來技術突破。利用機械力導致19世紀的蒸汽機的出現，人類進入了工業時代，電力與磁力的統一導致計算機、激光和20世紀的其它發明的誕生。原子的奧秘的解開帶來了核時代的勝利和恐慌。

他說：“人類歷史被不斷破解的重力、電力和磁力以及核力所塑造。如今我們處于所有這些力統一始祖的邊緣，所有這些力將統一成一種超級力。我們認為超級力就是超弦理論，是超級力引發宇宙大爆炸的，創造了宇宙萬物。”

來自LHC的最大發現會是什么？加來道雄認為會是太多的巨大突破。他說：“LHC將不會打開另一宇宙的大門，它也不會在太空中開個洞。但它將會盡力建立一個等式，從而讓高級文明社會能精確操縱時空。”