额外的维度与强子对撞机中的黑洞
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维? 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。 |
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如果原始黑洞撞击地球会发生什么
如果原始黑洞真的像上面描述的那样,那么我们的太阳系周围一定存在着大量的微小原始黑洞。其中一些原始黑洞就会与地球相交。如果这些黑洞撞击地球会发生什么呢?黑洞进入地球当原始黑洞穿过大气层开始进入固体地球时,我们可以检测到黑洞穿过地球的通道。会像超音速马赫锥一样在地幔产生冲击波,这些地震波将到达地球表面的所有位置。即使处于原始黑洞的最低可能质量,因为整个地球表面都能感受到。
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普朗克长度为什么是有意义的最小长度?
假设我们要测量到某个物体的距离,但是该距离测量具有不确定性,都会产生大约一个波长的距离不确定性。我们只需要使用非常短的波长就可以获得更高的测量精度。因此我们可以将光子的动量替换为被测物体的动量不确定性,并将波长替换为被测物体的位置不确定性,空间弯曲的位置不确定性假设我们正试图以完美的精度测量我们的距离,我们不断减少测量光子的波长,由此产生的引力场改变了到物体的距离。