美物理学家创造试管宇宙解释超弦理论(图)

　　新浪科技讯 北京时间1月23日消息，据英国《每日电讯报》报道，美国物理学家利用冷却至接近绝对零度的氦-3，在试管中制造了一个“试管宇宙”，并对超弦理论进行了解释。＼

                               
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在试管中创造“宇宙”
　　兰开斯特大学的这个科研小组在和小拇指一样大的试管内装入氦同位素(称作氦-3)，然后冷却到最低的可能温度——接近于绝对零度(绝对零度约为零下273摄氏度)，使其中的氦-3形成一个“超流体”，超流体是一种有规律的液体，根据量子论，它里面的原子处于相同状态。科研小组称，这种液体中的原子(还差千分之一摄氏度就达到绝对零度)形成的结构跟在宇宙中看到的结构相似。
　　理查德·海雷与乔治·比克特教授和其他“超低温研究组”的成员合作进行了这项研究，他说：“我们在试管中产生了宇宙。”
　　用“试管宇宙”解释超弦理论
　　“物理学的圣杯”是将粒子与宇宙能量结合，创造有形的解释。但是存在最多争论的一个理论——超弦理论，即弦理论(string theory)，根本无法进行试验。然而根据《自然物理学》杂志上的一项研究，现在物理学家或许能利用试管中的宇宙对它进行解释。海雷说：“这是一项非常偶然的发现。”
　　用来形容这种超流体的等式出现在很多其他物理学分支中。海雷说：“例如，这种超流体的内部结构与时空本身的结构非常接近。时空是我们生活的宇宙背景。因此我们可以利用超流体模拟粒子、黑洞、宇宙弦以及宇宙大爆炸等宇宙现象。对理论测试来说，这非常伟大，因为这个描述了氦-3的等式得到确定，说明‘超弦理论’是我们拥有的最复杂的体系。如果类似的实验在氦-3上不起作用，你就可以利用这项最新的理论。”
　　因为艾伯特·爱因斯坦的先驱性成果，他一直在努力寻找一种能将量子理论和相对论统一在一起的理论。这种理论的最大特点是，它们需要宇宙不只拥有三维，以便将我们的视觉与能量和物质统一起来。一种有希望的候选结果是超对称弦理论，在这个理论中，弦上的波纹被解释成粒子。但是让他们感到奇怪的是，物理学家发现5个超弦理论。现在这项兰开斯特大学的实验让我们对这些理论预测的现象有了更深的了解。在过去的30年间，弦是已知的更大级别的膜宇宙的成员之一，膜宇宙存在于高维空间中，它可以在更多的维中延伸，从维中的弦到两个维中的膜，再到那些p维，都被称作场和弦(p-branes)。
　　此外，弦理论和场和弦是一种潜在的11维M理论的几方面。11维M理论显示，我们居住在膜的世界：一个4维空间的表面或称膜，位于时空混合的高维空间中。人类和大部分粒子在膜内移动，同时，高维为从重力到那些在原子粒子间起作用的物质等所有能量的统一提供一个框架。虽然大量实验更加明显的暴露出被称作“标准模式”的最新理论的缺陷，但是有证据显示，当日内瓦的核粒子加速器——价值44亿英镑的大型强子对撞机在明年开始试验时，M理论的额外隐藏维就能显示出来。但是兰开斯特的这个科研组提供了另一个打破这种僵局的途径。一个观点认为，膜和反膜相撞导致宇宙大爆炸。现在物理学家可以在小小的试管中，在氦超流体中模拟这种现象。(任秋凌）

原文地址：http://tech.sina.com.cn/d/2008-01-23/08241990402.shtml

字体大号的就是爽啊。。。。。
不过有钱就是什么都干的出来啊。。。44意英镑啊。。。。。

[quote]原帖由 曹值 于 2008-2-17 08:27 发表

                               
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同感！看的就是清楚啊！

百度上搜索到的：

　　通过重现宇宙最初一刻的情景，相对论重离子加速器表明大部分夸克和胶子的基本粒子物质，像一种接近完美的液体。所谓“完美液体”，指完全没有粘性的液体。
　　液态氦在-271℃以下时，它的内摩擦系数变为零，这时液态氦可以流过半径为十的负五次方厘米的小孔或毛细管，这种现象叫做超流现象(Superfluidity)，这种液体叫做超流体(Superfluid)。
　　超流体是超低温下具有奇特性质的理想流体，即流体内部完全没有粘滞。超流体所需温度比超导还低，它们都是超低温现象，许多人想搞室温超导，违背自然规律，也是永动机式的幻想。 氦有两种同位素，即由2个质子和2个中子组成的氦4和由2个质子和1个中子组成的氦3。液态氦-4在冷却到2K以下时，开始出现超流体特征， 20世纪30年代末，苏联科学家彼得•卡皮察首先观测到液态氦4的超流体特性。他因此获得1978年诺贝尔物理学奖。这一现象很快被苏联科学家列夫·郎道用凝聚态理论成功解释。不过，科学家直到20世纪70年代末才观测到氦3的超流体现象，因为使氦3出现超流体现象的温度只有氦4的千分之一。 爱因斯坦预言，原子气体冷却到非常低的温度，所有原子会以最低能态凝聚，物质的这一状态就被称为玻色－爱因斯坦凝聚态。玻爱凝聚态物质就是超导体和超流体，它实际是半量子态，在半量子态下，费米子象玻色子一样可以在狭小空间内大量凝聚。外地核就是玻爱凝聚态的超流体物质，内地核则由中微子构成，都是高密度、大质量形态。
   　 超流体原理的应用尚在研究之中。不过，这一领域已经曙光初现。2002年，德科学家实现铷原子气体超流体态与绝缘态可逆转换。世界科技界认为该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。这一成果被中国两院院士评为2002年世界十大科技进展之一。