探測迷你黑洞記敘文

　　額外維度和平行宇宙的理論十分誘人，但驗證起來卻非常困難。日前一個理論物理學家團隊提出，可借助大型強子對撞機（LHC）制造迷你黑洞來實現(xiàn)這一想法，揭開平行宇宙的秘密。相關論文發(fā)表在《物理快報B》上。

　　這篇論文的作者是來自美國佛羅里達大學的艾哈邁德·法拉格·阿里、加拿大滑鐵盧大學的米爾·費查和埃及亞歷山大大學·M。研究人員稱，證明平行宇宙存在的關鍵是在一定的能量水平下檢測到迷你黑洞。這不但能夠顯示額外維度的存在，還能支持弦理論及其相關模型。

　　阿里稱，通常情況下，當人們思考多元宇宙時會認為，平行宇宙理論詮釋了量子力學，發(fā)現(xiàn)其中一個的時候，其他宇宙就會發(fā)生坍縮，因此無法進行測試。“這是哲學而不是科學，我們所說的是真正的平行宇宙，是在額外維度中存在的真正宇宙。”他說。

　　論文稱，由于引力能夠流出我們當前所在的宇宙進入額外維度，這樣的模型可以通過迷你黑洞在LHC中進行檢測。因此，借助引力虹理論（一種尚未寫入教科書的新理論）就能檢測并計算出產生迷你黑洞所需的能量。如果在預測的能量級別上發(fā)現(xiàn)迷你黑洞，就能證明引力虹和額外維度是真實存在的。

　　眾所周知，LHC已經(jīng)試圖制造出迷你黑洞，但一直未能成功。在論文中研究人員對此進行了解釋，他們認為這是因為在四個維度中產生黑洞所需的能量遠大于目前LHC所能達到的能級。此外，目前實驗中用來預測黑洞產生所需能量時采用的引力模型是不太準確的，且并未考慮量子效應。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，引力可以被看作是空間和時間的曲率。我們宇宙中的引力能夠以某種方式流入額外維度。科學家們指出，空間和時間的幾何形態(tài)在普朗克尺度下會發(fā)生畸變。他們已經(jīng)使用引力虹理論，對臨近普朗克尺度時時間和空間的變化進行了證明，并預測在那里會出現(xiàn)迷你黑洞。

　　利用引力虹理論，科學家們發(fā)現(xiàn)，在LHC中產生迷你黑洞所需的能量比先前認為的'要多一點點。到目前為止，LHC已經(jīng)對5.3TeV以下的能量做了測試。根據(jù)引力虹理論，這些能量還是稍微低了點。模型預測要在6維度空間產生黑洞需要9.5TeV的能量，而在10個維度中產生則需要11.9TeV的能量。由于LHC未來設計達到的能量級別可達14TeV，因此通過它制造出一個迷你黑洞還是可能的。

　　論文稱，如果迷你黑洞是在LHC中發(fā)現(xiàn)的話，那就可以支持多種思路：平行宇宙、額外維度、弦理論和萬有引力彩虹——后兩種理論都是受到量子引力的影響。

　　阿里說，如果LHC能在預計的能量等級中探測到迷你黑洞，這不僅會證明額外維度和平行宇宙的存在，也將解決著名的黑洞信息悖論問題。解決這個悖論是可能的，因為，在引力虹模式，迷你黑洞有最小半徑是它所收縮不了的。然而如果沒能在預測能量水平檢測到黑洞，科學家將需要對上述進行重新的思考。這意味著以下三種可能性中只有一種為真：一、額外額度不存在；二、額外維度存在，但小于預期；三、引力虹的參數(shù)需要修改。在理論物理學的世界里，永遠只有一個解釋，這同樣也適用于這個問題。

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