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标准模型的19个自由参数与M理论中的多元宇宙

科学探索万象经验2023-05-08

我们没有关于一切的理论,但我们有一个在很大程度上接近的理论,这被称为粒子物理学的标准模型。这是描述我们所拥有的现实本质的最成功并经过测试的模型。这个模型实际上非常好,以至于当万有理论被发现时,它必须是对标准模型的改进,就像爱因斯坦的广义相对论是对牛顿万有引力定律的改进一样。这个模型解释了所有原子的亚原子构成,但唯一缺少的是引力。引力不适用于量子力学方程,还没有引力的量子理论。

标准模型向我们展示了构成所有物质的基本粒子,以及支配它们的四种力量中的三种。但是有19个参数是它无法预测的,这些参数必须通过测量计算出来,并作为常数放入模型中。这19个参数是什么?这些参数包括六个夸克和三个轻子的质量(9个)、希格斯玻色子的质量和希格斯场的强度(2个)、四个夸克衰变时间(4个)、电磁力、强力和弱力的强度(3个)、以及夸克和胶子之间的力相互作用(1个)。

如果这些常数拥有不是在我们宇宙中观察到的数值,会发生什么?我们的宇宙可能会略有不同,也可能会完全不同。例如,如果电磁力的强度更强,我们可能会有更小的原子,但化学仍然存在。在这种情况下,宇宙可能只是略有不同。