PDF《量子计算 ：未来战争 “颠覆者 ”》

100 位最具影响力人物之一 , 丽莎・兰 道尔在量子力学、粒子物理学与天体物 理学等领域取得了卓越的成果,《叩响 天堂之门》《弯曲的旅行》和《暗物质与 恐龙》组成的 宇宙三部曲 是她的代表 作品. 恐龙、彗星、暗物质,听上去很像是 科幻小说的场景,其实并非如此,丽莎・ 兰道尔书写的是科学事实. 你相信吗? 我们自古就对宇宙发 出上下求索的疑问, 构成宇宙的东西 究竟是些什么,居然到现在还不知道. 经过一系列方程计算,所有星星、星系 和星云的分量大概只有 1%,最多不超 过5%. 其余看不见摸不着的只能暂且 归之为 暗物质 和 暗能量 . 暗物质 对大群星体产生明显的引力作用,暗 能量则推动我们的宇宙加速膨胀. 根 据弦理论,在更大的十维空间里,可能 存在我们尚未观测到、 难以想象的更 多暗物质粒子. 科学家不断猜测论证, 真的有高维度其他宇宙与我们的宇宙 平行吗? 来吧,来一场《弯曲的旅行》, 让我们化身成为掉进时空隧道的爱丽 丝, 借助高维空间的跳跃来实现自己 的星际梦想. 物理之美,最美在简洁. 就像爱因 斯坦著名的质能方程式,如此极致的简 单,却可以将无尽的宇宙之谜,将相对 论的深邃内涵囊括其中. 当然,它也不 是尽善尽美的. 兰道尔被媒体评价为 挑战爱因斯坦 ,就是因为她认识到我 们可以用一种简洁的、精致的方式简化 庞大的信息量. 物理学基本定律在高维 度之中可以表现得更为简单. 歌德曾经 写道: 教条是灰色的, 而生命之树常 青. 量子物理呈现的世界与我们的常 识经常发生悖论,不断提醒我们必须打 破思维的壁垒. 《暗物质与恐龙》 以恐龙灭绝为切 口,探索宇宙万物的互联. 兰道尔考察 了大量的陨石坑记录,发现众多小行星 瀑布式碰撞造成的陨石坑数量很大,但 它们的行为是无序的,对周期性的研究 应有更大的科学价值,而真正具有周期 性的只能是彗星,而且只能是那些从遥 远的奥尔特云飞来的彗星. 结论从何而 来? 太阳系最外围就是奥尔特云,我们 可以将其想象成一个由很多较小天体 组成的球状天体. 太阳的引力让这些天 体保持在它们的轨道上,但在某些情况 下,在某些周期性的时间点,有些天体 会脱轨逃逸并变成彗星.

2002 年,19 名权威物理学家和天 文学家联合执笔, 向美国国家研究委 员会提交了一份报告, 列出了新世纪 要解答的

11 个科学问题,其中 什么 是暗物质 列在第一位. 报告同时建议 美国政府研究机构加强协调, 集中资 源为这些难题寻找答案. 美国建造超 导超级对撞机的计划后来因为造价昂 贵以及政治集团之间的矛盾而流产. 欧洲的大型强子对撞机是当今唯一的 极高能加速器. 兰道尔和很多科学家 都积极投入有关对撞机的观察分析, 让与此有关的讨论日益进入公众的视 野. 这就是她撰写《叩响天堂之门》的 一个目的. 大型强子对撞机是目前最重要的 粒子物理学实验仪器. 兰道尔说: 在小 到无人测量过的尺度,以及高到无人探 索过的能标上揭示物质结构之谜. 中 国要不要建造大型强子对撞机? 目前因 各种条件限制, 尚未达成一致意见,但 在这个领域的研究并未放松.

2015 年12 月17 日 悟空 号暗物质粒子探测卫 星的发射成功,表明我们的宇宙探索之 旅又跨出了重要的一步. 兰道尔反复提到了一个关键词―― ―尺度. 在对宏观世界和微观世界 这两个极端尺度的研究中,科学家们都 取得了令人吃惊的进展........