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额外的维度与强子对撞机中的黑洞

科学探索万象经验2023-05-08

事实上,在1980年代初期,弦理论物理学家爱德华·威滕认为有趣的是,另外7个空间维度也是超引力的最大值。在弦理论中,基本实体是弦,这意味着它们不是由一些更基本的东西组成,而其他一切都是由弦组成的。现在我们想要知道,要正确描述我们观察到的物理现象,一根弦的摆动需要多少

额外的维度

在弦理论中,人们将这些额外的维度卷曲成复杂的几何形状,这称为“卡拉比-丘流形”。由于这种卷曲,弦具有更高的谐波,这意味着如果一根弦获得足够的能量,它可以以一定的频率振荡,这些频率必须与这些额外维度的半径相匹配。因此,说弦理论不能做出预测是不正确的,弦理论预测这些高次谐波应该存在。问题是需要非常高的能量来创造它们,这是因为我们已经知道这些卷曲的尺寸必须很小,小半径意味着高频率,因此意味着高能量。

需要多高的能量才能看到这些高次谐波?弦理论不会告诉你,我们只知道这些额外的维度必须非常小,我们还没有看到它们。因此,原则上它们可能是遥不可及的,而下一个更大的粒子对撞机可能会产生这些高次谐波。这就是大型强子对撞机可能会产生黑洞的想法的来源。

对撞机中的黑洞

如果引力在空间的三个维度中正常工作,我们就无法在对撞机中创造黑洞,因为它太弱了。但是考虑到有这些额外维度,如果很靠近质量源,那么引力会比仅在3个维度上的力强得多,这使得在强子对撞机中创建黑洞变得容易得多。但实际上,到目前为止大型强子对撞机并没有产生黑洞。