位於法國和瑞士交界的 “LHC” ﹝Large Hadron Collider，大型強子對撞機﹞將於本月十日啟用，十月二十一日首次對撞。它現在正在降溫當中，由於對撞機的運作溫度在零下271度，接近絕對零度，所以啟動較為費時費事。就好像我們冰箱買回來第一天得等它冷卻到工作溫度一樣。這個對撞機的隧道周長二十七公里，耗資一百億美元，由 CERN ﹝Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire，歐洲核子研究組織，為世界最大的粒子物理科研機構﹞投資興建。從開始籌劃至今竣工業已二十五年，所以這個對撞機的啟用是科學界的一大盛事。

『基本粒子還基本嗎？』解釋過什麼是強子：

『感受強作用力的粒子叫做「強子」─不用說，這是一個種類而不是一顆粒子。所謂強子，事實上就是「由夸克組成的粒子」。分為兩種： 

屬費米子類的叫做「重子」，為物質粒子。 

屬玻色子類的叫做「介子」，為非物質粒子。 』

對撞粒子主要是兩道反向質子﹝強子的一種﹞束，對狀能量高達 7 TeV (七兆電子伏特)，可模擬宇宙誕生之初百萬分之一秒時的狀況。宇宙誕生後百萬分之一秒處於「夸克期」。『從大霹靂論談宇宙緣起』提到過宇宙此一時期，以及其間發生的事情：

『0.000000000001 ~ 0.000001 秒 = 夸克期

重力、強作用力、弱作用力、電磁力徹底分家。

夸克尚未能形成強子，因此沒有中子、質子等核子，所以沒有原子，沒有一般物質。

宇宙充滿「夸克膠子漿」─正、反夸克和正、反輕子等。

重子﹝夸克構成的物質強子﹞、介子﹝夸克構成的非物質強子﹞尚未形成。』

LHC 有幾個目標。首先，科學家們希望能發現希格玻色子。『神子、希格場、標準模型、相對量子論─人類的努力、挫折、與希望』介紹過希格場素粒子─希格玻色子的來龍去脈：

『希格子如果被發現的話，質量應該還蠻大的。這可真尷尬，越大顆越重的粒子反而越找不到。因為發現基礎粒子得靠加速器，新粒子都是靠「打」出來才得以被發現的。而粒子越大，質量越高，須要的撞擊能量也得越強﹝E=mc2﹞。現有的加速器是沒指望找著希格子的。十多年前德州一個原本有可能建成的超導加速器計畫被取消後，發現希格子就更難了。』

『「希格機制」解釋說，「希格場」遍布宇宙真空，有非零強度值。萬物﹝就是所有粒子﹞在希格場裡與希格子互動，從而獲取質量。希格子自己本身也同樣以此獲取質量。希格子的質量將影響標準模型理論的有效性。標準模型理論如果要在普郎克能量的層級﹝非常高的能﹞繼續有效﹝意即：如果欲將強力甚至重力與電弱力結合的話﹞，希格子的質量必須在某特定範圍內才行。當然，還沒找著希格子，一切都是空口白話。』

 如果希格子被證實存在，GUT ﹝大統一理論﹞就往前邁一大步，電弱力和強作用力的合成就有希望，我們就只剩重力還無法解釋。有關宇宙四種力的介紹從『中子星的顏色』和『再談中子星』開始：

『宇宙只有四種力：電磁力、強作用力﹝最強﹞、弱作用力、重力﹝最弱﹞。其中弱作用力只與核衰變有關。』

LHC最主要的目的就是印證「標準模型」。『神子、希格場、標準模型、相對量子論─人類的努力、挫折、與希望』一文描述標準模型的現況如下：

『標準模型理論一開始就故意將重力排除在外。它希望能先將電弱力與量子色動力理論合一，而量子色動力理論，如果各位已經不頭暈了，會想起我們在『基本粒子還基本嗎』裡提過，正是強作用力的理論基礎。也就是說，標準模型理論希望先合成電弱力與強力，此外尚不敢奢求其他。因此，標準模型理論也是一個與量子力學和狹義相對論兼容並蓄的「相對量子場」理論。而狹義相對論，現在我們都知道了，是不包括重力的。』

印證「標準模型」，就是發掘它能與事實相符到何等程度；在此理論 break down 之前能真實到什麼地步。何謂「真」請參考『什麼叫做「真」？』一文：

『什麼叫做「真」？

答案沒那麼難吧？How about 「符合事實」？ 』

LHC 也有可能可以證實宇宙空間是否存在其他維度﹝dimension﹞。我在電視上聽說，科學家們冀望能發現對撞後先出現後失蹤的膠子或重力子，以此證實這些粒子已經「進入」我們三度空間之外的另一個維度；這些維度理論上並不如我們可知可感的正常三度空間維度，而是縮小到幾近於零的，我們不能知、感的，卻又實際存在的維度。。這種證明方法講弦論的書常提到，實際上如何運用有待觀察。無論如何，宇宙即使有其他維度跟我們日常生活也不會產生太大關係。

電視上看見的那些示威抗議者主要的憂慮是：他們擔心 LHC 可能會失控，製造或產生出人造的黑洞，然後將地球整個吸進去以致完全毀滅、消失不見。不過科學家們已經將此一可能性排除。理論上即使造得出黑洞也是小之又小，而且為時短到機幾乎不算存在，所以不必杞人憂天。有關黑洞請參閱『黑洞─宇宙不讓你知道的秘密』一文：

『當重力戰勝一切，所有的物質只有內縮、潰陷。我們常說，不知「伊於胡底」，在這裡，是再貼切不過了；黑洞是沒有「底」的。當死亡的恆星越過白矮與中子星的階段，自身體積越縮越小，自己加諸自己的重力越來越強，又沒有其他外張力與之抗衡，唯一可能的結果就是縮到零、不見了。我們知道密度等於質量除以體積，體積越小密度越大，體積小到零，密度就大到無限大。黑洞就是這樣一個東西。』

總之，可以期待的是，今年年底以前 LHC 一定會撞出一些結果。不論結果是什麼，我們心裡大致已經有個譜了。如果我們至今沒有漏掉太多題材，下一次 LHC 新聞發佈時，我們就完全可以知道該次碰撞結果和它所代表的意義。我們有幸參與一場科學的盛宴，大家盡情享用吧！