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科学验证平行时空 网友:《危机边缘》看多了!

新京报

在奔跑路线上设卡计数,数中子衰变之后产生的质子数。可这两种方式得到的半衰期结果总是大同小异——前者为14分39秒,后者为14分48秒。也就是说,大约900秒的时间,两个结果差了9秒钟。

无论是原子弹诞生地的科学家,还是其他国家的科学家们,无数次重复这两类实验,差异总是存在——不是哪个科学家粗心弄错了,或者是实验仪器的问题。40年来,中子物理学家们绞尽脑汁想弄清楚,究竟是哪里出了问题导致这种结果不一致——无论是牛顿还是爱因斯坦都向我们拍着胸脯保证过,无论是安静的、还是奔跑的粒子,它们的规律应该是一样的啊。

就像在科幻故事里那样,面对在我们这个世界,按照严谨的科学逻辑打死都无法圆上的“情节”,橡树岭国家实验室的利娅 布鲁萨尔和同事们被迫祭出了科幻作家常用的法宝:平行时空,而且是镜像的。

这个解释就是,可能真的存在镜像平行宇宙,在奔跑的中子束里有1%的中子,拥有穿越到镜像平行宇宙的能力,它们也发生了衰变,只是不是在我们这个宇宙发生的,那些衰变出来的质子就丢了,观测结果就“显得”半衰期长了一些。(这个猜想,是在2012年一篇论文里提到的。)

实验尚未展开,结果并不乐观

怎么证明“中子穿越到了镜像平行宇宙”呢?布鲁萨尔的实验设计看起来有些“异想天开”:她设想的是让中子重新穿越回来。为此,要设置一堵厚墙,这堵墙是我们这个宇宙里的中子无论如何无法穿透的。

可按照“镜像平行宇宙”假设,那一束奔跑的中子束里,有些中子无须陷在墙里,在其他中子迎头撞墙,陷落在墙里的时候,它们到另一个宇宙去逛了一圈,相当于绕过了墙,然后穿越回来,出现在了墙后面。

所以,科学家们的想法是在墙后面设置探测装置,抓住这些利用镜像平行宇宙成功翻墙的“狡猾”中子。这样一来,两种测量中子半衰期的实验就可以获得一致结果了。

不过目前来说,做出任何评价都还为时过早。因为这个实验设想虽然完成了,何时开展还需要等待另一个前期实验的结果分析。而主持那个实验、还在分析数据的科学家说:“尽管得到任何成果的可能性都很小,但这是一次简单且并不昂贵的实验,如果一场物理学革命中可能会产生好的结果,那么我们必须尝试。”

听听,取得成功的“可能性很小”,那么为什么还要做这些实验呢?因为“简单且并不昂贵”。也就是说,因为中子物理学家们对这个问题已经探索了40年,结果绝望地发现,其似乎在我们这个宇宙里根本找不到答案,所以,那些带有科幻色彩的想法就进入了科学家们的视野。又因为成本实在便宜,这样脑洞大开的设想才可能被付诸实施。

也就是说,它可能是一次改变科学进程的伟大实验,但概率实在太小,更可能是若干年后我们开科学家们的玩笑才会想起来的趣闻而已。

如何理解科学家检验“科幻设定”

爱因斯坦在他的科普著作《物理学的进化》里,曾把科学研究比作一个侦探在破案。但是,跟一般侦探小说不一样的是,科学家们不可能先翻到结尾去看最后答案。在破案过程当中,没有任何人能够事先知道最终答案是什么,什么时候才会出现。甚至更为尴尬的是,像霍金这样的科学家还认为,我们未必能够有最终答案。

然而,在一个所有人都束手无策的科学难题上,科学家们不会拒绝任何的可能性,哪怕是“镜像平行时空”这样连设计者都未必真正相信的解释。但是,科学家们也不会停留在科幻设想上,要想承认或者否定(证实或者证伪),就必须寻找能够说明问题的实验证据。

实际上,这个事也可以帮我们理解,科学里面的理论解释和实验验证之间的关系。在现代科学里,科学实验是为了检验(证实或者证伪)某种科学理论猜想。也就是说,任何科学实验在执行之前,都必须要有足够的依据说明,它才是有价值的。像这样的镜像平行时空的假设,从理论上而言,是并不太靠谱的,但是这个实验设计有一个好处,就是他的成本非常低,技术都是现成的,所以这个实验才得以顺利地进入到实施阶段。

另一个启发是,科学实验设计的结论必须是开放的,任何一位科学家都必须要接受科学实验所给出来的任何可能的结果:证实或者证伪。如果这个实

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