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科學家建議：用大型強子對撞機檢驗超光速推進 超光速推進系統(tǒng)(hyperdrive propulsion)的想法緣起于德國著名數(shù)學家大衛(wèi)-希爾伯特在上世紀20年代的研究成果。當時希爾伯特研究了一個靜止物體同相對論性粒子之間的相互 作用。他推算出如果粒子以超過1/2光速的速度運動，遠處的觀察人員會感覺粒子是被靜止物體所推動的。 盡管超光速推進的想法提出已經(jīng)將近百年，但是最近美國科學家富蘭克林-菲爾波重又提起希爾伯特的想法，并推翻了其結(jié)論。富蘭克林認為推力是相互的，相對論性粒子同樣也會推動靜止物體。菲爾波認為這種超光速推進能夠用來推動一個靜止物體獲得接近光速的速度。 菲爾波將其設(shè)想比作兩個不同質(zhì)量物體之間的彈性碰撞。如果較重物體同較輕的靜止物體相撞，較輕物體會以較重物體速度的大約兩倍彈出。在超光速推進系統(tǒng)中，相對論性粒子能夠推動靜止物體以比粒子更快的速度運動。 菲爾波還認為他的設(shè)想可以通過大型強子對撞機來檢驗。因為作為世界上最大的粒子加速器，它能夠給粒子充分加速，產(chǎn)生足夠的推動力。菲爾波希望 在大型強子對撞機內(nèi)放置實驗物，測量加速粒子流從物體旁通過時產(chǎn)生的微小力量。該試驗物不會和粒子束相互影響，因而也就不會影響大型強子對撞機的正常運 轉(zhuǎn)。 歐洲大型強子對撞機是目前世界上最大、能量最強的粒子加速器，它位于日內(nèi)瓦附近瑞士和法國交界地區(qū)地下100米、總長約27公里的環(huán)形隧道 內(nèi)。對撞機前后花了12年時間建造，其建造費用高達37.6億歐元。 大型強子對撞機能夠?qū)墒|(zhì)子加速到空前的能量狀態(tài)而后發(fā)生相撞，以驗證科學家有關(guān)粒子的種種推測。功率達到最大時，數(shù)萬億個質(zhì)子將在大型強子對撞機周圍 的加速器環(huán)內(nèi)以每秒1.1245萬次的頻率急速穿行，它們的速度是光速的99.9999991%。 如果大型強子對撞機無法用來檢驗超光速推進的話，菲爾波建議使用位于美國伊利諾伊州的的費米國家實驗室的正反質(zhì)子對撞機來進行檢驗。在大型強 子對撞機(LHC)建成之前，世界上最大的粒子對撞實驗室是美國的費米國家實驗室，曾經(jīng)因其第一次直接觀測到T中微子而震驚物理學界。費米實驗室1983 年建成，耗資1.2億美元，可以實現(xiàn)粒子在約1.98TEV能量下進行碰撞。而LHC遠遠超過了它，可以使粒子在約7TEV的能量下碰撞。因此，在費米國 家實驗室產(chǎn)生的推動力也遠小于在大型強子對撞機產(chǎn)生的推動力。 |
