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小編的世界 優質文選 科學

科學家做了10年實驗,只為驗證電子是不是個球體,結果怎麼樣了?


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2021年8月11日 -
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科學真相放大鏡

科學是在無止境的懷疑當中得到發展的,推翻前者才能建立後者。此前很多物理學家都期望找到電子的非對稱性實驗依據,以此來證實超對稱理論。不少科學家在這個實驗上投入了大量的精力,哈佛大學的多伊爾團隊更是進行了長達10年的實驗,實驗結果卻大跌眼鏡。

原本在科學家看來,電子的形狀雖然很具有對稱性。但是根據已有的理論,在更加微小的尺度範圍內,粒子的形狀具有對稱性破缺性質。由此引發的一些現象已經得到實驗的證實。而科學家發現電子是一個極具對稱性的球體,這對於整個科學界來說都是極大的沖擊。

在自然界當中並不存在完美無瑕的物質,但是電子的存在卻推翻了他們的認知。此前科學家在研究微觀粒子的時候做出了一個假設,世界上存在一種沒有被發現的能夠感應電子磁場振動的粒子。在磁場的作用下,粒子會在電子四周不均勻分布並導致電子的極性發生變化,引發對稱破缺。而目前的實驗卻表明這個假設是不正確的。

不過這場實驗並沒有結束,研究人員將在未來的5年內將實驗精度提高10倍,繼續尋找電子的微小瑕疵。看起來電子是一個完整的球體已是被實驗所證實的事情,然而科學精神就是實事求是。縱使存在細微的差異,也不能隨意馬虎。

不過想要在更小尺度上研究電子的形狀,難度將越來越大。電子是一個處於不斷運動中的粒子,其形狀會隨著運動而發生改變。雖然科學家並未檢測到電子形狀的變化,但這已是基本的常識。如果電子的形狀真的毫無對稱性破缺,那麼可能就沒有更加微小的結構了。

這對於人類發現更加微小的粒子結構自然是不利的。基於這樣的粒子模型,無法解釋微觀領域的全部疑難,這種矛盾的結果無疑是科學發展的一大阻礙。人類能夠檢測的尺度有限,目前人類還未能發現比基本粒子尺度更小的結構。或許更加微觀的結構存在自然的禁閉效應,比如說誇克禁閉,人們還無法直接觀察到誇克的存在。

受制於這些禁閉現象,現有的科學理論體系無法獲得長遠的發展。可能人類最終能理解的層次達不到徹底的水平,這在某種層面上,已經屬於高維文明的認知範疇。而人類文明要想實現維度的提升,就需要破除這些自然界的禁閉效應。

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