額外維度和平行宇宙的理論十分誘人，但驗(yàn)證起來(lái)卻非常困難。日前一個(gè)理論物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出，可借助大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)制造迷你黑洞來(lái)實(shí)現(xiàn)這一想法，揭開(kāi)平行宇宙的秘密。相關(guān)論文發(fā)表在《物理快報(bào)B》上。
這篇論文的作者是來(lái)自美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的艾哈邁德·法拉格·阿里、加拿大滑鐵盧大學(xué)的米爾·費(fèi)查和埃及亞歷山大大學(xué)穆罕默德·M。研究人員稱，證明平行宇宙存在的關(guān)鍵是在一定的能量水平下檢測(cè)到迷你黑洞。這不但能夠顯示額外維度的存在，還能支持弦理論及其相關(guān)模型。
阿里稱，通常情況下，當(dāng)人們思考多元宇宙時(shí)會(huì)認(rèn)為，平行宇宙理論詮釋了量子力學(xué)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)的時(shí)候，其他宇宙就會(huì)發(fā)生坍縮，因此無(wú)法進(jìn)行測(cè)試。“這是哲學(xué)而不是科學(xué)，我們所說(shuō)的是真正的平行宇宙，是在額外維度中存在的真正宇宙。”他說(shuō)。
論文稱，由于引力能夠流出我們當(dāng)前所在的宇宙進(jìn)入額外維度，這樣的模型可以通過(guò)迷你黑洞在LHC中進(jìn)行檢測(cè)。因此，借助引力虹理論(一種尚未寫(xiě)入教科書(shū)的新理論)就能檢測(cè)并計(jì)算出產(chǎn)生迷你黑洞所需的能量。如果在預(yù)測(cè)的能量級(jí)別上發(fā)現(xiàn)迷你黑洞，就能證明引力虹和額外維度是真實(shí)存在的。
眾所周知，LHC已經(jīng)試圖制造出迷你黑洞，但一直未能成功。在論文中研究人員對(duì)此進(jìn)行了解釋，他們認(rèn)為這是因?yàn)樵谒膫€(gè)維度中產(chǎn)生黑洞所需的能量遠(yuǎn)大于目前LHC所能達(dá)到的能級(jí)。此外，目前實(shí)驗(yàn)中用來(lái)預(yù)測(cè)黑洞產(chǎn)生所需能量時(shí)采用的引力模型是不太準(zhǔn)確的，且并未考慮量子效應(yīng)。根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，引力可以被看作是空間和時(shí)間的曲率。我們宇宙中的引力能夠以某種方式流入額外維度?？茖W(xué)家們指出，空間和時(shí)間的幾何形態(tài)在普朗克尺度下會(huì)發(fā)生畸變。他們已經(jīng)使用引力虹理論，對(duì)臨近普朗克尺度時(shí)時(shí)間和空間的變化進(jìn)行了證明，并預(yù)測(cè)在那里會(huì)出現(xiàn)迷你黑洞。
利用引力虹理論，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在LHC中產(chǎn)生迷你黑洞所需的能量比先前認(rèn)為的要多一點(diǎn)點(diǎn)。到目前為止，LHC已經(jīng)對(duì)5.3TeV以下的能量做了測(cè)試。根據(jù)引力虹理論，這些能量還是稍微低了點(diǎn)。模型預(yù)測(cè)要在6維度空間產(chǎn)生黑洞需要9.5TeV的能量，而在10個(gè)維度中產(chǎn)生則需要11.9TeV的能量。由于LHC未來(lái)設(shè)計(jì)達(dá)到的能量級(jí)別可達(dá)14TeV，因此通過(guò)它制造出一個(gè)迷你黑洞還是可能的。
論文稱，如果迷你黑洞是在LHC中發(fā)現(xiàn)的話，那就可以支持多種思路：平行宇宙、額外維度、弦理論和萬(wàn)有引力彩虹——后兩種理論都是受到量子引力的影響。
阿里說(shuō)，如果LHC能在預(yù)計(jì)的能量等級(jí)中探測(cè)到迷你黑洞，這不僅會(huì)證明額外維度和平行宇宙的存在，也將解決著名的黑洞信息悖論問(wèn)題。解決這個(gè)悖論是可能的，因?yàn)?，在引力虹模式，迷你黑洞有最小半徑是它所收縮不了的。然而如果沒(méi)能在預(yù)測(cè)能量水平檢測(cè)到黑洞，科學(xué)家將需要對(duì)上述進(jìn)行重新的思考。這意味著以下三種可能性中只有一種為真：一、額外額度不存在;二、額外維度存在，但小于預(yù)期;三、引力虹的參數(shù)需要修改。在理論物理學(xué)的世界里，永遠(yuǎn)只有一個(gè)解釋，這同樣也適用于這個(gè)問(wèn)題。
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