我们只发现了一半的物理
有一个理论思想,许多人它认为可以让我们更接近万物理论,并可以填补标准模型的几个空白。这个理论被称为超对称,它是物质粒子和携带力的粒子通过一种新的对称性连接的想法。尽管没有实验证实这种对称性,但它仍然很重要,因为在物理学中,对称性可以被打破,超对称性被打破仍然可以解释很多事情。 如果超对称性是真的,它可以解决我们目前对宇宙理解中的几个问题。例如,它可以解释希格斯玻色子的质量为什么那么小,它可以将三种基本力结合起来:电磁力、强力和弱力,它可以为难以捉摸的暗物质粒子提供完美的候选者。那么,到底什么是超对称呢?为什么对称性在我们寻找万物理论的过程中很重要? 超对称如果你看一些标准模型,你会发现物质粒子比携带力的粒子多得多,宇宙是否偏爱物质而不是允许相互作用的力?由于标准模型充满了对称性,对许多物理学家来说,似乎费米子和玻色子之间的基本对称性也应该存在。所以他们用超对称来描述物质和力之间的对称性。 早在80年代,物理学家就已经开始注意到标准模型的一些问题。一般来说,超对称将解决三个问题:一是它可以解决希格斯玻色子的低质量问题,二是它可以统一三个基本力——电磁力、强力和弱力,三是它提供了暗物质的解决方案。 这就是超对称发挥作用的地方,它可以更好地解释希格斯的测量质量的问题。来自超对称的额外粒子,可以抵消这些非常大的量子校正,因为玻色子与费米子相比贡献了相反的希格斯质量,如下图方程所示。 接下来是力的统一问题,物理学家认为,在某些基本层面上,所有力是统一的,并且有一些理论统一了力并以统一的方式解释物理学。标准模型的每个力都有一些反映力强度的耦合常数,这些耦合常数实际上并不恒定,因为它们会在较高温度下发生变化。物理学家预计耦合常数应该在某个非常高的温度下联合起来,因此在某个点上,不同力的不同耦合常数应该在标准模型中变得相等。 暗物质可能是一种稳定的电中性的粒子,尚未发现的超对称粒子可能是暗物质的候选者。 找到超对称了吗虽然超对称的概念非常好,可以解释一些重要方面。但随着时间的流逝,物理学认为它越来越不可能是正确的,因为我们到现在为止连它的影子都见不到。 |
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美国核聚变点火成功,能靠它发电了吗
他们从受控聚变反应中提取的能量比他们投入的更多。我们只能通过增加温度来模拟它,所以主要有两种策略来将氢的温度提高到获得聚变的条件。其中一种是将氢限制在环形磁场中,最终达到聚变的条件。另一种方法是将大量能量限制在非常小的空间中。他们用192个单独的激光轰击了一个包含氚和氘的容器。他们通过激光将2.05兆焦耳的能量输入到燃料中,而他们能够提取出3.15兆焦耳的能量。
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血氧仪的原理:把光运用到极致
我们需要通过各种不愉快的方式获取血液样本。如果我们想要知道血氧情况,它就会立即告诉我们心率和血氧饱和度,如果你仔细看血氧仪放手指的地方,你会发现一个闪烁的LED灯,我们的手指就放在LED灯和光电二极管之间,血氧仪会向手指发光,并且如果使用两种不同波长的光来进行测量,实际上血氧仪有两个LED灯,然后通过分析另一侧光电二极管接收到的光信号,我们就可以准确判断出血氧饱和度。