科学家们正在借助大型强子对撞机寻找来自额外纬度的粒子
据英国《每日快报》报道,科学家们正借助大型强子对撞机(LHC)搜寻膜宇宙存在的证据。膜宇宙理论提出,一系列的二维宇宙或许距离我们非常近,而且它们有可能是可接触的,甚至有可能是从一个宇宙前往另外一个宇宙的大门。
膜宇宙的概念事实上是从弦理论衍生出来的。弦理论中提出,宇宙中所有物质的最基本单位就是一系列令人难以捉摸的微小振动弦。
希格斯波色子在被发现之前以数学公式的形式在黑板上存在了数十年。欧洲核子研究委员会的科学家们受到上帝粒子发现的启发,现在他们正借助大型强子对撞机寻找膜宇宙存在的真实证据。
研究论文的作者,理论物理学家Christophe Galfard一直在与史蒂-芬霍金进行研究。他声称膜宇宙是迄今为止提出的最令人印象深刻的平行宇宙理论,这些宇宙可能是许多不同的尺寸,而且它们都能够进入彼此,而且它们本身就像弦一样。
Christophe Galfard提出,你或许会突然猜测,会不会有其它人类生活在其它的膜宇宙中,那么黑洞会不会就是我们与其它宇宙之间的通道。
三维空间(也有可能是四维空间)所涉及的所有东西都可以通过数学进行计算,但是这些都是人类大脑几乎无法想象而且无法找到真实证据。
额外纬度存在的一种测试方法就是借助大型强子对撞机寻找存在于额外纬度的粒子。哈佛大学物理学教授Lisa Randall称,额外纬度的相关理论取决于特殊粒子的发现,这些粒子将与标准粒子拥有相同的特性,因此我们的探测器能够发现它们,但是它们的质量更大。(过客/编译)
计算机模拟银河系演变:揭示超新星与矮星系相互关系
我们今天看到的银河系是经过数十亿年时间演变而成的。最开始只是一团松散的物质,慢慢形成了巨大的、由恒星组成的螺旋形圆盘。面对如此复杂的银河系,天文学家多年来一直试图更深入地了解。如今,借助最详细的计算机模拟结果,我们可以在几秒钟之内一睹银河系形成的过程。
预测结果表明,在银河系外围可能存在着大量的矮星系,但其中只有30%能被实际看到。图中的条纹是一个矮星系被撕裂之后的潮汐尾迹。
该模拟回答了天文学家几十年来想要解决的问题;预测结果表明,在银河系外围可能存在着大量的矮星系,但其中只有30%能被实际看到。矮星系的数量是根据暗物质在银河系周围聚集的方式来预测的。此前,天文学家也试图用计算机模拟来解决矮星系的问题——被称为“消失的卫星”问题——但直到目前都没有最终答案。
不过,加州理工学院的研究者此次模拟得到了合乎预测的矮星系数量。研究第一作者、加州理工学院和卡内基天文台的博士后安德鲁·韦策尔(Andrew Wetzel)说:“当我看到模拟运算最终得出的矮星系数量与我们在银河系周围观测到的情况吻合时,那是一个令人惊喜的时刻。”
模拟出来的银河系图像。这是两千台计算机一起运算获得的结果。
此次模拟用了两千台计算机,同时运行时间一共达70万小时。模拟结果还显示,巨型恒星的爆发可能会摧毁许多小星系,这一过程在之前的研究中被忽略了。巨大的恒星死亡时,它们自身会塌缩,并形成被称为“超新星”的大规模爆发。该模拟发现了来自于超新星的气流,其速度能达到每秒数千公里,“能将一个小星系的气体和恒星吹走,”韦策尔说道。
此前的计算机模拟并未考虑到这些气流的影响。“我们之前觉得,或许我们对这些模拟中暗物质情况的理解并不正确,但这些新的结果显示,我们并不需要修改对暗物质的设定,”韦策尔说,“当能更精确地模拟超新星时,我们就会得到答案。”相关研究的结果发表在近日的《天体物理杂志通讯》(Astrophysical Journal Letters)上。
“在一个星系中,可能存在着1000亿颗恒星,互相牵引,更不必说其他我们看不到的东西,比如暗物质,”主要研究者、加州理工学院的理论天体物理学家菲尔·霍普金斯(Phil Hopkins)说,“为了模拟这一点,我们给予超级计算机一些描述这些相互关系的方程,让它反复演算这些方程,然后看最终会有什么结果。”(任天)