2008-09-03 16:03:26 来源:南方周末
超对称粒子和暗物质
超对称是费米子和玻色子之间的一种对称性，该对称性至今在自然界中尚未被观测到。物理学家认为这种对称性是自发破缺的。所谓的自发破缺，就是在低能量等级下，无法存在超对称粒子。物理学家怀疑，在光速或者接近光速的能量等级下，是否能够存在超对称粒子。而LHC也许已经创造了这样的条件。人们都在期待其在发现超对称粒子上有所突破。
到1980年代，占宇宙能量密度大约20%的暗物质已经被广为接受。但是人们不知道暗物质粒子到底是什么。“可以说，暗物质时时刻刻都在触摸我们，穿透我们的身体，但又不和我们发生任何作用。”李海波说。
如果LHC此后的实验能够发现一种或者多种暗物质的候选者，那么就给现在的天文学中对于暗物质的观测提供极大的帮助。
发现反物质
LHCb实验室主要是用来寻找并研究反物质的。
曾经有一个很著名的照镜子比喻：当你照镜子时，镜中的那个你如果真的存在，并出现在你面前，会怎么样呢？科学家把镜中那个你叫做“反你”。科学家想象很远的地方有个和我们的世界很像的世界，它将是一个由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的反世界。反物质正是一般物质的对立面，而一般物质就是构成宇宙的主要部分。
1932年，美国物理学家安德逊在实验室中发现了狄拉克所预言的正电子。1955年，美国物理学家西格雷等人用人工的方法获得了反质子。此后人们逐渐认识到，不仅质子和电子，所有的微观粒子都有各自的反粒子。人们开始逐渐承认反物质粒子的真实存在。
如果以后LHC的实验能够大量制造反物质，无疑给科学家提供了更多研究反物质的机会。
发现高维空间
LHC一旦正式运转，如果实验顺利，不但极有可能“上帝的粒子”的确实存在，来安抚每天为标准模型寝食难安的科学家，甚至有可能探测到高维空间（即第4、5、6……维空间）存在与否。这目前也尚处于理论阶段。
不过，能不能检测到额外维空间的存在，起码需要两个条件，第一，额外维空间确实存在；第二，LHC的实验“亮度”足够，可以非常精确地计算逃逸出去的质量。
揭开宇宙诞生之谜
ALICE实验室主要是进行重离子实验的。LHC加速以后，质子相互碰撞可以达到宇宙大爆炸时宇宙中粒子能够达到的能量等级，所以可以窥视宇宙大爆炸的某些情形。
我们的宇宙来自哪里？来自宇宙诞生的那个时刻。那么那个时刻是什么样的呢？研究常态下的基本粒子，我们根本无法知晓。现在宇宙中的普通物质由原子构成，原子拥有一个由质子和中子构成的核子，质子和中子则由夸克组成，夸克由胶子粘合并束缚在一起。最初的宇宙爆炸瞬间，并没有像现在这样稳定的质子，而是“夸克-胶子等离子体”。这些等离子体制是在稍后的几微秒摇身一变，变成了今天的宇宙中常见的粒子。
LHC的ALICE实验就是企图生产非常不稳定的“夸克-胶子等离子体”，并以此研究宇宙的诞生之谜。
“杀手奇异子”危害人类？
3月21日，有两位美国人（Walter L. Wagner和 Luis Sancho）提出，LHC的强子撞击，很有可能产生不可知的危害物，比如黑洞，比如“杀手奇异子”（killer strangelets，一种包含非通常夸克的假想粒子物质。如果一种奇异子十分稳定并带有负电，就有可能“吃掉”普通物质的核子，并将其转变为奇异物质。最终，一系列连锁反应会吞噬整个地球和人类）。
欧洲核子研究中心并没有就此事作出正面回应，其发言人称：“一个夏威夷的联邦地方法院怎么会对一个欧洲的非政府科学研究机构具有司法权呢？”
CERN早在2003年发布的LHC安全性的评审报告即认为，加速器有微小几率创造出短暂的小黑洞或者磁单极子。它们会破坏普通原子的质子。但它的结论是，这些假想情况即使发生，也不会导致灾难。
李海波说：“由于小黑洞太过微小，根据霍金辐射（黑洞并不是完全黑的，它仍以某种形式向外辐射能量，称霍金辐射），现在不是能不能制造小黑洞的问题，而是能不能观测到小黑洞的问题，因为小黑洞极其不稳定，太过微小，它的寿命可以用瞬间来形容。”
不过，所有关于LHC的发现之旅都还停留在预言阶段。有人甚至认为，LHC将不会超越以前的所有加速器有什么新的发现。果真如此，那么CERN巨额的资金投入将会成为一个天大的玩笑。
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