引力的强度极其微弱。想象一下：尽管地球的质量在拉扯着你的脚，但你依然能够抬起它。这种现象为何如此微弱？目前尚无定论，或许需要进行一个极其庞大的科学实验才能揭示真相。
詹姆斯·比彻姆，杜克大学的物理学家，正在瑞士的大型强子对撞机(LHC)上研究ATLAS探测器。最近，他向Gizmodo分享了他理想中的物理实验：在太阳系的边缘建造一个巨型原子对撞机——超级强子对撞机。这样的实验能够迅速解答物理学中的许多未解之谜，例如暗物质的真实特性，或时间旅行的可能性。
比彻姆表示：“为了更好地理解大爆炸后发生的事情，我们需要在对撞机实验中获得更高的能量，而这需要更大的对撞机。”他补充道：“我们对宇宙在苹果大小时的状态已有相当清晰的认识；这正是大型强子对撞机所能达到的极限。但更小、更久远的状态仍然是一个谜。”
物理学家们坚信他们掌握了宇宙的基本法则。粒子通过四种已知的作用力相互作用：电磁力、弱力、强力和重力。每种力都有其规律，这些规律经过数百年的实验得出。每种力的表现各不相同。
比彻姆指出，与其他三种力相比，引力不仅微弱，而且几乎可以忽略不计。他描述道：
自然界就是它本来的样子，无论人类如何思考。但实验表明，在足够高的能量下，电磁力和弱力会合并为一种力。在更高的能量下，物理学家怀疑强力也会与之结合。然而，引力似乎有所不同。科学家们尚不清楚引力是否会在足够高的能量下与其他力统一。
比彻姆说：“引力确实是一种自然力，但其规律——最优、最准确的描述所依赖的数学——在某种程度上与其他规律截然不同。”他接着说：
在我们当前的宇宙中，凭借现有技术，“我们几乎不可能通过经验来回答这个问题，”比彻姆说。为什么？“因为我们无法达到如此巨大的对撞机能量，主要是因为我们目前无法建造一个足够大的粒子对撞机。”他提到，一些理论家认为存在额外的物质（如弦理论及其扩展所提出的其他粒子或额外的空间维度），这些物质可能在更可行的实验中出现，从而使引力与其他力统一。但要确认这一点，我们必须了解太阳系的规模。
即使是直径27公里（16英里）的大型强子对撞机也无法解答这些问题。大型强子对撞机利用超导磁体加速和碰撞质子束，使其达到光速的99.9999990%。它只能探测宇宙在苹果大小时的状态。科学家们需要更多的能量，因此需要更大的对撞机，以探测更小尺寸下的状态。
那么需要多大呢？或许可以在火星周围建造一个对撞机来统一强核力和弱核力。但为了增强引力，“根据一些天真的估计，我们需要在海王星轨道周围建立一个对撞机。更糟糕的是，一些物理学家认为，这样的估计是无可救药的天真，我们需要更大的范围。”这样做的好处是巨大的——这样的对撞机将探测普朗克尺度，这是量子力学允许的我们可能看到的最小尺度。“我们将了解关于引力、量子力学的一切——顺便说一下，我们还将免费了解电弱力和强力的统一，以及时间旅行、弦理论、暗物质、暗能量、测量问题、多元宇宙理论等。”正如比彻姆所解释的那样，我们将对宇宙以及空间和时间的运作方式有如此详细的了解，或许能够在未来的技术中实现我们的知识。
“重力和其他自然力在某种极高的能量下统一的可能性是存在的，但为了研究这个问题，我们需要在太阳系的外缘建造一个大型强子对撞机，或者更大。”这是一个理想的夏季项目。
不幸的是，比彻姆的梦想实验目前无法实现：
在这样的能量下，探测器需要极其庞大。你需要训练物理学家，想出深不可测的计算能力。你需要先进的机器人，屏蔽小行星、彗星和其他碎片。你还得为这庞然大物供电。你不能使用太阳能，因为机器在海王星的距离上围绕着太阳。“这种规模的事情需要力量上的进步，这可能是以前没有想到的，有些人只会想象到遥远的未来。”
这样的实验将改变物理学。最终，这些实验将帮助物理学家理解事物，这样的加速器将为许多问题提供结论性的答案。它将改变人类的思维方式。它会改变我们对“理解”的定义。
显然，目前还没有人在进行这样的实验，尽管欧洲核子研究中心已经提出了一个未来的圆形对撞机，它将包含一个80到100公里的环形隧道。但也许，在宇宙的某个地方，有人或某物正在努力完成这个项目。比彻姆说：
宇宙将继续按照它所遵循的规则运行。真正的问题是，人类是否有足够的资金来真正理解这些规律。
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我是FL号的签约作者“听枫”！
希望本篇文章《拥有一个与太阳系同等规模的粒子加速器，我们将揭示时间与空间的秘密》能对你有所帮助！
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本文概览： 引力的强度极其微弱。想象一下：尽管地球的质量在拉扯着你的脚，但你依然能够抬起它。这种现象为何如此微弱？目前尚无定论，或许需要进行一个极其庞大的科学实验才...