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物理学界的末日:记两位物理学家的一个赌局(一)
送交者: 对对眼 2017年07月11日12:02:23 于 [五 味 斋] 发送悄悄话

1994年夏西西里岛上一个夜晚,两位物理学家在当地一家饭馆谈起当时物理学界灸手可热的超弦理论。其中一位是时任普林斯顿教授并曾摘取诺奖桂冠的高能物理学家和超弦理论学家大卫·格罗思。另一个也是在高能物理领域颇有建树和名望的波士顿大学物理教授肯尼斯· 雷恩。两位科学家对超弦理论的看法很不相同。前者对这个理论充满激情和期待,认为这是自70年代标准模型成型后,物理学界唯一可望能进一步发展并形成最终大一统理论(TOE,从而最终揭示和解释宇宙起源之迷的科学理论。他认为理论物理不搞超弦就没有前途。而另一位则持相反意见,认为它仅仅是一套更象是数学理论的体系,还远谈不上科学,甚至很可能是套根本谬误的理论。他认为象哈佛、麻省和普林斯顿大学等著名大学的物理系把90%以上的资源用在超弦理论的研究上是完全错误的决定。

酒足饭饱之后,聊兴正浓的两位科学家对超弦理论中的一个重要环节即所谓超对称性(SUSY)的实验前景打了个赌:将来有朝一日建造起足够强大的高能对撞机  LHC后,如果发现了SUSY所预言的超对称粒子,那么反方雷恩教授就在瑞士一家最有名的餐馆Girardet请对方吃饭。如果找不到超对称粒子, 那么正方格罗思在同样这家餐馆宴请雷恩。

为了避免正方以对撞能量不够高,如果继续加大能量就会发现证据为借口,始终不愿认输,双方各自在餐巾纸上写下了裁定赌局胜负的规则:用高能物理界衡量给定粒子束截面的粒子撞击事件数目的逆飞靶来裁定,以50逆飞靶为限。亦即在50逆飞靶内如果找到超对称粒子存在的证据,则当然反方愿赌服输宴请正方。否则,50逆飞靶内找不到任何超对称粒子的踪迹,则反方赢,正方输。

两位物理学家打赌的那一年,正值欧洲的核物理研究中心CERN开始拟定建造一台具有超高能量的粒子对撞机LHC的计划。20089LHC初步建成并投入试验和检测。2012年初战告捷传来来捷报:希格斯粒子被LHC首次验证。大众媒体也异常兴奋,大量报导了这一发现。其实物理学界都心知肚明。当初建造LHC的真正目的不是验证希格斯子。因为标准模型的内容早已有无数实验验证。希格斯子的发现是水到渠成的事,谁都不会觉得十分惊奇和兴奋。而当时媒体的渲染夸张只不过是CERN借媒体对外炒作的公关手段而已。科学界真正期待的是用LHC来验证超对称粒子的存在。一旦发现,将无疑是给超弦理论这个理论上完美无缺而又几乎无法通过实验来验证的近乎玄学的理论的一个最有力的支持!从此上帝将被彻底踢出去,因为人类已经有了能够解释宇宙起源和一切奥秘的万能的大一统理论。人类从此可以自豪地宣称:我就是上帝!这一天是多摸的令人兴奋,令人期待啊!纽约城市大学(CUNY)的日裔物理学家和大众科普家加来道雄有一次面对采访记者得意洋洋地说,有了这套理论,人类可以把用来解释宇宙一切奥秘的理论浓缩在两寸见方的公式里。

然而毕竟有相当多的物理学家对此并不十分乐观。他们小心翼翼地提醒道:万一对撞实验始终找不到超对称粒子怎么办?这无疑将给超弦理论乃至整个理论物理学界一个沉重打击。他们把这种结局称为物理学界的末日(doomsday scenario)。因为,正象前面提到的格罗思教授所认为的那样:自标准模型完善成型后,理论物理学界不搞超弦理论就没有任何前途。人们对物理世界的认识也许永远就停留在标准模型的水平,而没有任何实质性的进展了。


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      我不太认同搞空中阁楼的形而上学。 - 衣冠禽兽 07/11/17 (144)
        一说佛,就是空,这是误解。  /无内容 - pifu01 07/11/17 (101)
        佛学大师不会跟你说空。但是跟你说空中有妙有的时候 - pifu01 07/11/17 (124)
          佛学大师自己都成不了佛,有P用啊。 嘿嘿。  /无内容 - 衣冠禽兽 07/11/17 (70)
            成了我们也看不到啊。。。 - pifu01 07/11/17 (89)
      那个大师就是大坏人:LifeMatter的轮回理论  /无内容 - 广东南蛮 07/11/17 (91)
        总觉得能把science钻到一定程度的人, - pifu01 07/11/17 (166)
          目的是成佛么? 可能性太小了吧?  /无内容 - 衣冠禽兽 07/11/17 (72)
  大顶! - 老帽 07/11/17 (196)
    哈哈,这就叫吃大户  /无内容 - 小爪轻扬 07/11/17 (88)
      自己家里收拾好了吗?老公写了反思检讨书了吗?  /无内容 - 北美朋友 07/11/17 (129)
        周末就收拾好了,在倒时差。白天昏昏沉沉的  /无内容 - 小爪轻扬 07/11/17 (106)
          我发现每次都得一周才能完全倒过来  /无内容 - 小爪轻扬 07/11/17 (66)
    是罚?还好阿拉不在场  /无内容 - 对对眼 07/11/17 (92)
      我们西部的川粉不用你负责,我来买单。仅限于五味哈  /无内容 - 小爪轻扬 07/11/17 (77)
  这才象右派做的事情。大顶  /无内容 - 小爪轻扬 07/11/17 (75)
    是罚?多谢小爪捧场  /无内容 - 对对眼 07/11/17 (94)
        很好。阿拉记住了  /无内容 - 对对眼 07/11/17 (96)
  老拳上知天文 下知物理,人间懂音乐,顶!  /无内容 - Altright 07/11/17 (90)
    回顶另右同道  /无内容 - 对对眼 07/11/17 (79)
  这侦探大片写得真引人入胜,超好看,急等续集。  /无内容 - 井蛙 07/11/17 (88)
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