经过改造的大型强子对撞机（LHC）是一种巨大的地下原子粉碎机，能够以接近光速的速度发射粒子，两年后于本周末重新启动。
大型强子对撞机已经彻底改变了物理学，发现了。 现在，改进后的粒子粉碎机比以前强大 60%，它有望再次改变我们对宇宙的了解。
伦敦大学学院物理学教授乔恩·巴特沃斯 (Jon Butterworth) 在一次演讲中表示：“对于一名物理学家来说，现在是一个非常激动人心的时刻。”周边研究所公开讲座4 月 2 日讨论下一次大型强子对撞机运行。
巴特沃斯解释了大型强子对撞机再次加速时可以帮助解决的物理学中一些最大的谜团：
1. 超对称性
希格斯粒子是粒子物理学主导理论预测的最后一个粒子：。 科学家们很早就知道这是一个不完整的理论尽管。
超对称性预测标准模型中的每个粒子都存在一个尚未发现的伙伴粒子。 新的和改进的大型强子对撞机将向彼此发射质子进行正面碰撞，产生充满奇异亚原子粒子的炽热云。 物理学家希望他们能看到这些证据超对称粒子在高速碰撞的云层中。
雾霾是天文学家对暗物质在这个星系团中位置的解释。 图像：美国宇航局和欧空局
2.
一种神秘的、看不见的、迄今为止未被发现的物质，占宇宙的四分之一以上。 它被称为暗物质，它的发现对于物理学来说与希格斯玻色子的发现一样重要。
“当你观察一个星系时，你只能看到其质量的一小部分，”巴特沃斯说。 其余部分则与暗物质有关。
但仍然没有直接或观察证据表明它的存在。 物理学家知道它不是由我们已知的任何类型的粒子组成的。 超对称性预测的粒子之一是暗物质粒子的完美候选者。 物理学家认为它一定是一个非常重的粒子，需要非常强大的碰撞（这就是为什么我们在第一次大型强子对撞机运行中没有看到它）并且它与其他粒子的相互作用很弱（这就是为什么我们无法观察到它）它）。
3.
物理学告诉我们，每个粒子都有一个反粒子伙伴。 这意味着应该产生等量的物质并且反物质，巴特沃斯说。
物理学家已经证明，只要物质和反物质接触，它们就会互相消灭。 但如果大爆炸产生了等量的物质和反物质，这是否意味着宇宙会自我毁灭？ 物质似乎比反物质多得多，但物理学家不知道为什么。
所有反物质都是 MIA，大型强子对撞机将更深入地研究物质和反物质粒子，以试图解开这个谜团。
艺术家对引力波的想象。 图像：美国宇航局和欧空局
4. 重力
“很明显，重力不适用于标准模型，”巴特沃斯说。
我们所知道的任何粒子都不能代表重力。 一些物理学家认为存在重力粒子（称为“引力子”），我们可能会在新的改进的大型强子对撞机中找到它的证据。
一些物理学家甚至有一个疯狂的理论，认为来自宇宙的引力正在渗透到额外维度我们看不见，但我们会在微观中找到证据它可能会在大型强子对撞机中突然出现并几乎立即消失。
5.
当宇宙学家发现宇宙仍在膨胀，并且继续以越来越快的速度膨胀时，这标志着该领域的一场革命。
这也导致了重力的另一个问题。 如果引力存在，那么一定还有其他力量在推动宇宙的快速膨胀。 物理学家将这种力量称为暗能量，但我们对此知之甚少。
一些人认为它与超对称性有关，大型强子对撞机中更快、更强大的粒子碰撞可能会揭示一些见解。
巴特沃斯说，更多地了解暗能量将“有望引发引力和量子力学的革命”。
大型强子对撞机需要几个月的时间才能达到最大功率，但当它达到最大功率时，我们可能会找到一些颠覆所有物理学的东西。
本文最初发表于商业内幕。
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