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第40章 超对称(第1页)

第40章超对称

环绕主物质界所在恒星系的引力管道之中,那一团团粒子被一颗颗黑洞的引力牵扯下,轻而易举的就获得了超越格拉维斯的环深渊粒子加速器的能量,也就是它已经验证过的,标准模型下强力、电磁力、弱力的统一能量,1。6*10e7焦耳。

在相对时钟的错位下,格拉维斯已经看到了这座黑洞加速器的运行结果。

那一团团的粒子的运动速度已然向着光速靠拢,每一颗粒子所拥有的能量继续攀升,很快就进入了普朗克能量,1。9561*10e9焦耳的水平。

不同于格拉维斯小家子气的实验,引力管道中充斥的可不仅仅是一两团粒子,而是整个恒星系边缘所有离散的物质,总量超过十个主物质界的太阳。

它们分布在原有的巨大空间中时密度小的可怜,现在却被限制在横截面极为有限的引力管道中,完全成为了高密度的等离子流。

普朗克能量如此之高,即便是夸克-强子状态也被打碎,宛如回到了早期宇宙一切混沌的状态。

好像是基础粒子,却又有那么点不同的新粒子终于向格拉维斯展露出自己的身姿。它们与基本粒子一一对应着,与对应的基本粒子在自旋度量上相差了12,质量却比自己的伙伴大的多的多,大到完全无法在正常宇宙时空下稳定存在,也只有在这近乎光速的普朗克能量等离子流中,才昙花一现。

超对称粒子!

宇宙间广泛存在着对称性,这种对称性大多涵盖于时空与运动的理论之上,因而被任何宇宙真理的探究者所熟知。

微观世界中,同样存在着对称性,由于其具备的特殊性和与宏观对称的差异性,便将其命名为超对称。

超对称需要从基本粒子的自旋谈起。

粒子的自旋性质,本质上便是一种数学意义的超对称性,宏观诞生的思维很难直观的想象出其运动方式,因为其本质是一种量子意义上的对称性旋转运动,与普遍意义的对称相比,超对称属于一种更高层次的对称性框架——这也是“超”字的由来。

而超对称粒子,便是这种对称性的体现。

玻色子的自旋为整数,在引力管道中那些与玻色子对应的超对称粒子,其自旋相差12后,变成了半整数,成为了费米子。

同理,自旋半整数的费米子们,其对应的超对称粒子,也就成为了玻色子。

对应着电子的玻色性电子,其电荷与电子相当,自旋与电子相差12,变为0,质量猛增了一百多倍,然后是对应光子的费米性光子……在管道内,任何玻色子都有了对应的费米子,任何费米子也都有了对应的玻色子。

格拉维斯将注意力放回四大基本相互作用上,回到量子场论——以量子电动力学为代表的量子场论,是格拉维斯观测宇宙以来最为精确的理论框架。

然而,在四大基本力的相互作用中,其精确性就受到了考验。

现在,超对称模型为它的理论带来了新的修正。

依然是以电磁力为例,使用量子场论的眼光去观察四大基本相互作用的强度和随着距离变化的原因。

在微观世界中,粒子是不确定的,在未被观测时,其以叠加态迷失在空间之中。

继续以电子为例,当两个电子相互靠近,电子所产生的电磁场相互作用增强,同时,电磁场发生剧烈的量子涨落,即屏蔽效应产生。

电子云代表着电子在空间位置分布的概率,概率越高产生的电磁场越强,所产生的量子涨落也会越剧烈,如此疯狂的量子行为,让电子之间的力变得模糊化,距离越近,电磁力因为量子行为所产生的内禀度也将会越大,电磁力的强度也就在攀升。

使用描述量子系统的相互作用过程的费曼图来描述,把所有可能发生的量子过程的贡献全部算入,描述出所有可能的微观量子过程的贡献的总和。

那就是在两个电子相互接近最终碰撞的整个过程中,其实可以伴随着很多种内部过程:两个电子交换了一对光子,产生了电磁力——这并不是全部,由于量子涨落的存在,这一过程还需加上由涨落中诞生的第二对电子交换的两对光子,加上第三对,第四对一直到地n对电子交换n对光子,在加上弱力介入交换的wz玻色子等等。

粒子种类是有限的,只能将已知的粒子贡献计算进去,但似乎已经能够揭示强度攀升的问题。

在更小尺度的强力作用中,强力因量子行为所产生的内禀度提升也就愈发明显,其正好对应着强力与电磁力强度的差距,弱力与引力的变化亦是如此——造成四种相互作用强度大小的问题,决定作用强度的,是量子涨落的剧烈程度,量子涨落越疯狂,相互作用的强度也就会越大。

将量子涨落效应挪去,四种相互作用完全统一没就如宇宙诞生之初,那一片混沌中温度极高时,四大基本相互作用本就是完全统一的。

宇宙膨胀温度下降后,它们作用才逐步分化为不同的力,形成了宇宙现在的模样。

在这个膨胀降温的过程中,有什么东西彻底衰变了。

如今,在普通的环境下,即便摒除掉量子涨落的影响,似乎也无法让四种相互作用再度交汇于同一点上。

引力管道那如同宇宙之处的混沌环境之中,基本粒子和超对称粒子的成对出现,却让疯狂的量子效应稍稍缓和下来,基本粒子的超对称伙伴产生的量子涨落对基本粒子自身量子涨落的影响,完美的抵消掉标准模型的偏差值。

重新在费曼图中引入超对称粒子,两个电子碰撞,交换的不再是一对光子,同时还有着费米性光子的交换,之后那一大串第三对,第四对一直到第n对由两只涨落出现的电子额外的贡献奇迹般的相互抵消……超对称模型对量子场论的修正,使得标准模型与宇宙现象完美贴合,四大基本力完成了统一。

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