當(dāng)談到關(guān)閉有史以來最強大的核粒子加速器時，并不僅僅是按下關(guān)閉按鈕的問題。歐洲粒子物理研究所的工作人員正一步步的停下大型強子對撞機(jī)。下個月當(dāng)最新一 次試驗結(jié)束之后，位于大型強子對撞機(jī)隧道內(nèi)的巨大超導(dǎo)磁體必須進(jìn)行升溫，緩慢的從零下271攝氏度回升到室溫。只有到那時，工程師們才能進(jìn)入隧道開始他們 的工作。

這臺設(shè)備去年幫助科學(xué)家們捕捉到難以捉摸的希格斯玻色子，現(xiàn)在需要關(guān)閉兩年時間讓工程師進(jìn)行檢修，以此來讓對撞機(jī)在2015年達(dá)到它的最大能量。2008年9月大型強子對撞機(jī)首次啟動幾天后就發(fā)生了故障，從那以后，對撞機(jī)就被迫以一半的設(shè)計能量運行以避免再一次發(fā)生災(zāi)難。粒子加速器通過內(nèi)部原子以接近光速的速度碰撞來揭示新的物理現(xiàn)象，這一切都是在一個8英里長的環(huán)形地下隧道里進(jìn)行的。

但是大型強子對撞機(jī)并不單是一臺尋找希格斯玻色子的機(jī)器，它或許會揭開宇宙的其它秘密。比如說什么是隱藏在星系周圍的暗物質(zhì)，為什么我們是由物質(zhì)組成而不是反物質(zhì)。一位物理學(xué)家皮帕-威爾斯說道：“我們只進(jìn)行了小部分的對撞機(jī)項目，仍然有很長一段路要走。新聞頭條報道的發(fā)現(xiàn)只是開始，我們需要進(jìn)行更多的精準(zhǔn)測量來完善微粒的質(zhì)量問題，并且更好的理解希格斯玻色子是如何產(chǎn)生的，以及它衰變成為其它粒子的方式。”

就其本身而言，即使大型強子對撞機(jī)恢復(fù)更高能量，暗物質(zhì)是難以發(fā)現(xiàn)的。“暗”這個詞語指的就是這種物質(zhì)既不會發(fā)出光線也不會反射光線，目前為止暗物質(zhì)呈現(xiàn)的唯一方式就是把它運用在星系上。在地球上搜尋暗物質(zhì)未能揭開它的組成，但是大型強子對撞機(jī)或許能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)。一個稱作超對稱性的理論提出，組成宇宙的微粒數(shù)量是我們現(xiàn)在所了解的兩倍。威爾斯認(rèn)為增強大型強子對撞機(jī)的能量應(yīng)該能提高科學(xué)家創(chuàng)造暗物質(zhì)的機(jī)會，“相比現(xiàn)在來說那將是一個巨大的進(jìn)步，我們將把對宇宙4%的了解提高到大約25%。”

大型強子對撞機(jī)可以幫助我們揭開的另外一個神秘是為什么我們是由物質(zhì)組成而不是反物質(zhì)。大爆炸應(yīng)當(dāng)將等量的物質(zhì)和反物質(zhì)送入到早期宇宙中，但是現(xiàn)在我們看到的幾乎全部是由物質(zhì)組成的。大型強子對撞機(jī)內(nèi)部的撞擊產(chǎn)生了大量被稱作底夸克的微粒和它們的反物質(zhì)相對物，兩者都是大爆炸的共同結(jié)果。通過研究它們的行為，科學(xué)家們希望了解為什么自然似乎更喜歡物質(zhì)而不是反物質(zhì)。

工作于大型強子對撞機(jī)夸克探測裝置的物理學(xué)家塔拉-希爾斯說道：“與超對稱性或者希格斯玻色子不同，反物質(zhì)沒有理論讓我們進(jìn)行測試。我們不清楚為什么反物質(zhì)表現(xiàn)的與普通物質(zhì)有一點差異，但是或許那種差異能夠使用更深層次的粒子物理學(xué)理論進(jìn)行解答，但是我們尚未發(fā)現(xiàn)這一理論所包含的新物理現(xiàn)象。”

增強大型強子對撞機(jī)的能量或許只是讓科學(xué)家找到為什么重力如此微弱的原因。一個解釋就是我們只承受了一小部分力，其余的以微觀方式作用于額外的空間維度。劍橋大學(xué)高能物理學(xué)教授安迪-帕克說道：“我們所看到的重力場只是我們?nèi)S空間中的一部分，但事實上有許多重力場存在于第四、第五維度，或者你能幻想的任何緯度?！?/p>

量子力學(xué)定義粒子表現(xiàn)的像波，而且當(dāng)大型強子對撞機(jī)提升到更高的能量時，碰撞微粒的波長就會變得更短。當(dāng)微粒的波長小到能夠與額外緯度相匹配時，這些微粒就會突然感覺到更加強烈的引力。帕克說道：“你所期待的是當(dāng)你獲得足夠的能量時，你能夠突然發(fā)現(xiàn)額外緯度，而且引力變得更加強大而不是微弱無力。突然增加的額外引力將導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)部的微粒更加分散，這就會給科學(xué)家一個明顯的信號，額外緯度是真實存在的。”