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教授原打算结束提问顺便下课,但现在同学们兴致高昂,讲台下立刻有人举手,教授话没说完就停止了,抬手示意对方开口。
那名同学问道:“教授,按您的说法,现在五项低能实验只能初步约束弦理论的框架。
那在超级对撞机建成、真正达到普朗克能标之前,我们对弦理论的实验验证,就只能到此为止了吗?”
教授微微点头,沉稳的回答他:“你问到了整个领域最核心的问题,答案是:差不多了,目前只能走到这里,再往下,必须靠对撞机。”
有学生紧接着继续提问:“我们不能再通过高精度测量、常温超导装置、地下实验室,继续挖更微弱的信号吗?”
教授:“不行,你们要分清两件事:我们现在测到的,是弦振动在低能区的次级效应:光速微小偏移、真空各向异性、引力高维泄漏的微弱痕迹。
这些能佐证弦理论,但不能直接证明弦的存在。
想直接观测到弦本身的行为、验证弦的动力学、确定弦振动模式,必须进入高能区。”
课堂上的气氛安静下来,所有人都在听着教授讲话,同时也在内心消化。
这时,后排那个基础偏弱的同学犹豫了一下,还是轻轻举了手。
他旁边的室友下意识闭了闭眼,表情是那种“别问别问,别暴露层级”
的无声无奈,但最终还是没去打断他。
他有点迟疑的问道:“教授……那、那我们现在这些实验,算不算已经验证弦理论了?”
没有人笑,有许多同学知道答案,但心中还是抱有幻想,整个教室的气息都微妙的一顿,这是个概念上差了一层的问题。
教授没有苛责,只是把逻辑讲得更干净:“不算,我们现在做的,是排除了大量反对弦理论的可能性,并找到了支持弦理论的低能证据。
这叫‘初步印证’。
真正的‘验证’,需要直接观测到弦的激发态、弦之间的相互作用、弦振动对应的物理共振。
这些信号,只会出现在对撞机的高能碰撞里。”
教授的话刚说完,立刻有学生举手,问题有些尖锐。
他问道:“教授,我有个关键疑问。
我们测到的是光速微小差异,这和当年迈克尔逊?莫雷实验的探测目标很像。
为什么当年的实验否定了以太,确立了相对论时空观。
而我们这次测出的微小偏差,为什么不能用来修正相对论、否定现代时空观,反而能指向弦理论?”
教授微微点头,显然这是个必须讲透的核心问题,“问得非常准,这正是整个实验最容易被误解的地方。”
有人插话:“是不是精度问题?”
教授:“你这么说也行,但主要也是信号来源完全不同,我把逻辑拆开来讲。
第一,迈克尔逊?莫雷实验,测的是以太风造成的光速各向异性。
他们的实验结果要确认谁正确?是牛顿绝对时空+光以太,还是相对论的光速不变。”
“因为测量到的结果量级太小,以太风预言的地球公转速度带来的光速偏差是10的-8次方的偏差,之前的偏差是10的-18次方,这次的偏差精确到了10的-21次方量级,量级太小对以太实验来说可以认为是0,所以否定了以太的存在,从而否定了绝对时空观。”
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