学霸的征途是星辰大海 第310章 参观前的准备 二

现代高能物理学的碰撞，玩的早就不是「拆解」，而是宇宙最底层的造物法则。

而这套法则的核心，就是人类历史上最着名的那个公式——爱因斯坦的质能方程：E=mc2，也就是能量等于质量乘以光速的平方。

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大众对这个公式最直观的印象是什麽？

是原子弹。

是把极其微小的一点静止质量（m），瞬间转化为毁天灭地的巨大能量（E）。质量消失了，变成了刺目的强光和恐怖的高温。

但是，既然这是一个等式，既然质量和能量本质上是一枚硬币的两面……那麽，我们能不能大胆地设想一下：

如果在这个等式上，我们把它「反过来」用呢？

如果我们不去追求损失质量并释放能量，而是把极端庞大的动能（E），在极端微小的空间里死死压缩在一起，也就是损失其能量，那麽会发生什麽？

没错，是能量变成了质量。

……

这就是LHC对撞机给出的人类终极答案。

当两束携带着恐怖动能的粒子，在四个巨大的探测器中心迎头相撞丶速度瞬间归零时，那庞大到无法想像的动能无处可去。

于是，在这无限小的奇点上，奇迹发生了。

这些纯粹的动能，根据质能等价的逆向法则，瞬间坍缩丶凝聚，直接从虚无的真空中「无中生有」，硬生生地凭空创造出了全新的丶庞大的静止质量！

这根本不是在「破坏」或者「拆解」旧的粒子，这是在「创造」新的粒子！是人类在窃取造物主的权柄！

那些理论预言中十分神秘的「超越标准模型」的物质——比如暗物质粒子丶超对称粒子，它们都有一个共同的特点：太重了。

因为它们太重（m极大），根据m=E/c2，要想凭空把它们「捏」出来，就需要极其恐怖的能量（E）。

在今天这个宇宙里，它们根本无法自然产生。

所以就需要依靠LHC内部的碰撞，短暂地重现138亿年前丶宇宙大爆炸后百亿分之一秒的极端状态！

在这个瞬间，微观区域的温度将比太阳核心还要热十万倍。

只有在这种如同炼狱般的「微型大爆炸」中，那些沉睡了百亿年的古老而沉重的新粒子，才会被庞大的动能强行「具象化」出来。

……

LHC有四个探测器。

ATLAS和CMS是两个通用型多用途探测器，体型最庞大，主要负责寻找希格斯玻色子丶额外维度以及构成暗物质的粒子；

ALICE是重离子探测器，专门用来研究宇宙大爆炸极早期的「夸克-胶子等离子体」状态；

LHCb则是一个专门用于研究底夸克的探测器，试图解答为什麽我们的宇宙是由正物质构成，而不是被反物质湮灭的「反物质消失之谜」。

无数的新粒子会在碰撞的瞬间诞生，然后又在极短的时间内衰变。而那些像几层楼一样高丶重达上万吨的探测器，就像是几亿像素的超级3D相机，以每秒四千万次的快门速度，抓拍下这些粒子死亡的轨迹。

2012年，轰动全球的「上帝粒子」希格斯玻色子，就是在这里被撞出来的。

它的发现，补齐了物理学「标准模型」的最后一块拼图，直接锁定了次年的诺贝尔物理学奖。

顺便提一句，「上帝粒子（GodParticle）」这个霸气的名字其实是个美丽的误会。当年诺奖得主莱德曼写书时，原本想叫它「该死的粒子（GoddamnParticle）」，因为这玩意儿实在太难找了，简直折磨了物理学家半个世纪。

结果出版商觉得「该死的」太难听，大笔一挥改成了「上帝粒子」，反而成了科学界最成功的营销。

……

目前LHC的「Run3（第三次运行期）」刚刚圆满结束。

从2026年开始，整个CERN将进入长达三年的「LS3」，也就是第三次长停机维护期。

这也是为什麽孔采维奇能带他深入地下100米参观的原因。

如果在运行期，那地下隧道里充斥着致命的高能辐射，别说人了，连个微生物都活不下来。

……

在run3这几年的运行中，物理学家们虽然收集了海量的数据，但令人绝望的是——他们没有发现任何「超越标准模型」的新物理现象。

没有超对称粒子，没有暗物质的直接证据，没有微观黑洞。

物理学，似乎被困在了一个名叫「标准模型」的黄金牢笼里。

下周的会议，据说会对RUN3关机前最后一批数据的分析结论做一些报告会，但大概率依然没有新的发现。

因此这次长达三年的停机，机器将进行非常复杂的设备升级，为未来的HL-LHC（高亮度大型强子对撞机）做准备。

所谓的HL-LHC，可以理解为LHC的「超级升级版」，它通过更强大的聚焦磁体，将粒子束压缩得更细，使得对撞的「亮度」（即碰撞的频率和概率）提升数倍，从而捕捉那些发生概率极低的罕见物理事件。

……

因为人们困在「标准模型」太久了，于是在LHC升级到HL-LHC的方案之外，还有一场更激进的，关于未来环形对撞机FCC的论证。

FCC是一个比LHC更加疯狂的构想，，它计划在日内瓦地下挖掘一条周长长达100公里的超级隧道，规模相当于重新建造一个比LHC大近四倍丶碰撞能量将是LHC的七倍以上的超级工程，预算高达数百亿欧元。

由于目前的LHC在发现「上帝粒子」希格斯玻色子后，迟迟没有找到「超越标准模型」的新物理现象，比如暗物质粒子丶超对称粒子等。物理学家们分成了两派。

一派认为，LHC的能量已经到顶了，人类必须砸下数百亿欧元，建造一个周长长达100公里的超级对撞机FCC，用更高的能量去轰开真理的大门。

而另一派则认为，高能物理已经触碰到了人类算力和财力的天花板。原有的数据仍有挖掘的空间，但是人类被困在了数据的汪洋大海和数学工具的匮乏之中。

……

「数学瓶颈……」

徐辰靠在椅背上，手指轻轻敲击着桌面，眼神变得无比深邃。

他看着屏幕上那张CMS（紧凑缪子线圈）探测器的照片。

那是一个足足有五层楼高丶重达14000吨的钢铁巨兽。它就像是一只巨大的丶由无数矽微条和超导线圈组成的「机械复眼」，静静地蛰伏在地下100米的深渊中，凝视着微观世界的生灭。

徐辰的脑海中，不由自主地浮现出了几个月前在清华「归根居」里，那位世纪老人那双枯瘦却温暖的手，以及那句掷地有声的断言：

「高能物理的盛宴已过……唯有数学的逻辑，能穿透迷雾，抓住本质。」

一种强烈的宿命感击中了徐辰。

他忽然觉得，那些在地下100米深处呼啸而过的粒子，或许从未想过要隐藏自己。

它们只是在等待一个，能用更高维度的语言去阅读它们轨迹的人。