爱因斯坦的未竟之梦物理学大统一理论简史.docx

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爱因斯坦的未竟之梦物理学大统一理论简史

爱因斯坦的未竟之梦,物理学“大统一理论”简史(上)

2017-06-0109:

58

作者:

LAWRENCEM.KRAUSS

翻译:

山寺小沙弥

审校:

帅姜凡学长

在2012年发现希格斯粒子之前,粒子物理学家曾经有过两次噩梦:

一个是大型强子对撞机(LHC)无法产生任何新的粒子,如果真是这样,那么它可能是最后一个用来研究物质基本结构的大型加速器了;另一个问题则在于,LHC的用途除了发现物理学家彼得·希格斯在1964年预测的希格斯粒子之外,似乎就没有什么其它作用了。

大型强子对撞机(LHC)

经验告诉我们,每当我们解决了一个问题,揭开了它背后神秘的面纱,又会有许多新的问题涌现出来。

因此,每个重大的科学突破,除了其自身的成果外,往往还会带来更多需要解决的新问题。

但尽管如此,这些科学突破本身能为我们绘制出一幅寻找问题答案的蓝图。

希格斯粒子的成功发现,以及希格斯场的证实(在量子世界中,每个粒子都与一个场相关联,希格斯粒子也不例外),是对20世纪物理学一个大胆预测的验证。

不过,谢尔顿·格拉肖(SheldonGlashow)的话依然是正确的:

希格斯场就像一个“马桶”,这个“马桶”里隐藏着很多我们无法解释的混乱细节。

当大多数粒子穿越其中时,会与其发生相互作用,产生阻力来减缓它们的行动,并赋予它们质量,使它们“看起来很重”。

因此,尽管通过基本粒子我们可以描述整个世界,然而我们所测量到的基本粒子的质量就像是一种“幻觉”,测量的过程其实也伴随着一定的偶然性。

粒子相互作用绘图:

JonathanFeldschuh

希格斯理论的概念非常简洁,它本质上是对物理学标准模型的特别补充。

这个模型解释了四大基本相互作用力(弱相互作用力、强相互作用力、引力、电磁相互作用力)中的三种,以及这些力与物质的相互作用。

希格斯场被引入到理论中,使得我们能准确地解释这个世界。

但这并不是标准模型理论所要求的内容。

宇宙本可以由没有质量的粒子和弱相互作用力构成。

这时候我们不禁要问,为什么会存在希格斯粒子呢?

为什么希格斯粒子有质量呢?

(每当科学家问“为什么”,他们真正想表达的是“怎么会这样”。

)如果希格斯粒子不存在,那么我们看到的这个世界也不会存在,但显然这并不成其为一个解释。

研究希格斯粒子背后物理意义的终极目的就是解释为什么我们会存在。

当我们问:

“为什么我们会存在?

”,我们想表达的更深层意思是:

“为什么希格斯粒子会存在?

”然而,标准模型并没有给出我们想要的答案。

但是,理论与实验的结合给了我们一些提示。

1974年,在标准模型的基本结构确立不久后(其一些细节在接下来的十年中才被实验证实),格拉肖和史蒂夫·温伯格(StevenWeinberg)所在的哈佛大学的两个物理学研究团队注意到了一些有趣的事。

格拉肖和哈沃德·乔吉(HowardGeorgi)合作,完成了格拉肖迄今为止最伟大的研究:

他们在现有的粒子和力之间寻找新的模型,并利用群论寻求新的可能性。

在标准模型中,自然界中的弱相互作用力和电磁相互作用力可以在较高的能量尺度上统一,物理学家把这两种力统称为“电弱相互作用力”。

这意味着弱相互作用力和电磁相互作用力可以用相同的数学形式表达出来,它们都被相同的数学对称性约束着,都是同一个更深层理论的不同表现形式。

但是,希格斯场引起对称性自发破缺,希格斯场只与传递弱作用的粒子发生相互作用,而不与传递电磁力的粒子发生相互作用。

这种“自然的意外”使得这两种力在我们可测量的尺度内看上去就好像是两种完全不同的作用力——弱相互作用在较短的距离起作用,而电磁相互作用力在较远的距离上起作用。

格拉肖和哈沃德·乔吉试图将这一思想扩展,把强相互作用包含进来,他们发现,所有已知的粒子和除引力之外的三大基本作用力可以自然地都装进一个基本的对称结构里。

随后他们推测,这种对称性可能在远超当时实验范围的一些超高能量级别上(和短距离尺度内)自发地破缺,留下两个独立且不同的完整对称性——产生了独立的电弱相互作用力和强相互作用力,随后,在较低的能量和较大的距离尺度下,电弱对称性破缺,电弱相互作用力分离成短程的弱相互作用力和长程的电磁相互作用力。

他们“谦虚地”将这个理论称为大统一理论(GUT)。

与此同时,温伯格和哈沃德·乔吉发现了有趣的事。

虽然强相互作用力在较小的距离尺度上会变弱,但是电磁相互作用力和弱相互作用力却在此时变得更强。

每当我们打开宇宙之窗的时候,我们都会对窗外的事物感到惊讶。

火箭科学家们对这三种力在某些尺度上是否相同并不感兴趣,因为他们关注更多的是,火箭能否发射升空以及如何改进火箭的性能。

当他们进行计算时,他们发现这些力是可以统一的,但是仅仅在比质子的尺寸小15个数量级时才能统一。

如果统一理论真的是哈沃德·乔吉和格拉肖所提出的这种理论,这对我们来说是一个好消息,因为如果我们观察到的所有粒子都是这样统一的,那么在夸克(由质子和中子组成)与电子、中微子的转变之间存在着一种新的粒子(称为规范玻色子)。

这意味着质子可能会衰变成其他更轻的粒子,而且我们也能探测到这些新粒子。

正如格拉肖所说的那样“即使钻石化学性质非常稳定,它也无法永恒不变”。

虽然质子会衰变,但是质子必须有一个令人难以置信的长寿命。

这是因为我们在大爆炸140亿年之后还能存活,而且我们不会在孩童时期就死于辐射。

如果质子的平均寿命小于1018年,那么我们在童年的时候就会被体内的质子衰变产生的辐射杀死。

在量子力学中,事件发生具有概率性,如果质子的平均寿命为1018年,假设人体有1018个质子,那么平均每年就会有一个质子在人体内衰变变并产生辐射,进而危害我们的身体。

但是,我们的身体里不仅仅只有1018个质子,所以质子的寿命肯定大于1018年。

然而,由于大统一理论中提到的距离尺度非常小,因此与对称性自发破缺相关联的质量尺度非常大,也就是说,规范玻色子将获得较大的质量。

这些规范玻色子使得他们参与的相互作用过程的尺度变得极小,以至于在质子和中子的尺度上,这些相互作用非常微弱。

因此,即使质子会衰变,人还是可以存活的,如果上述条件成立,也许质子的平均寿命可能有1024年,即使是这样,你还是可以顺利长大成人的。

经过格拉肖、乔吉、奎恩和温伯格等人努力,空气中似乎弥漫着“大一统”的味道。

在电弱统一理论成功提出之后,粒子物理学家们雄心勃勃,准备进一步统一四大基本相互作用力。

然而,如何知道这些理论是否正确呢?

当时还无法建造出一台可以探测比质子的能量(质能方程换算出静止质量下质子的能量)高约1015数量级能量的加速器,这样的加速器的周长必须有月球轨道那么长。

但是,即使我们可以制造出这样的加速器,鉴于之前超导超级对撞机(SSC)失败的教训,没有谁是会为此买单的。

幸运的是,我们还有其他的解决方案,通过我刚刚提到的质子寿命极限的论证也可以解决问题。

如果新的大统一理论能够预测出质子的平均寿命,比如说1030年,那么如果在一个探测器中放入1030个质子,平均每年我们就能探测到有一个质子发生衰变。

那么,我们到哪里寻找数量如此庞大的质子呢?

答案很简单:

大约3,000吨水。

我们要做的是将一大罐水放在黑暗的环境中,确保周围没有辐射,然后在这罐水周围布置好极其敏感的光电探测器,它们可以探测质子衰变过程中放出的光。

一切准备就绪之后,我们所要做的就是静静地等待质子发生衰变。

世界上有两台这样大型的实验装置,一个位于伊利湖旁边的盐矿地下深处,还有一个在日本的上冈县附近的矿井里。

选址在矿山是必要的,因为矿山会屏蔽宇宙射线,这些宇宙射线会干扰质子衰变产生的信号。

大型强子对撞机(LHC)绘图:

JonathanFeldschuh

这两个实验室于1982-1983年间采集数据。

大统一理论如此迷人,物理学们相信信号很快就能出现,而大统一理论意味着十多年来物理学的巨大成就,它将把粒子物理学的发展推向顶点,格拉肖等人也可能因此获得诺贝尔物理学奖。

然而,不幸的是,这个实验并没有让物理学家们称心如意。

第一年、第二年甚至是第三年,探测器都没有探测到信号。

哈沃德·乔吉和格拉肖的想法就这么被否定了。

但是,一旦大统一理论出现问题,物理学家们就不会轻易放过这些棘手的“刺猬”。

他们提出了一些其他的大统一理论,用以解释为什么质子衰变超出了这些实验所能观测到的极限。

希格斯粒子就像一个“马桶”。

它隐藏在所有的细节里,甚至超过了我们所能谈论的范围。

然而,1987年2月23日,发生了另一件事件,证明了我的格言几乎是普遍适用的:

每当我们打开宇宙之窗的时候,我们都会对窗外的事物感到惊讶。

那天,一群天文学家在夜间获得的照相板中观察到超新星爆炸,这是近400年来观察到的距离我们最近的超新星爆炸。

这颗超新星距离我们大约有160,000光年,它位于麦哲伦星系。

如果我们关于恒星爆炸的想法是正确的,爆炸过程中大部分能量以中微子的形式释放。

由于爆炸释放出超强亮度的可见光,超新星爆炸可能是宇宙中最明亮的宇宙烟花(平均每个星系每100年有一颗超新星爆炸)。

粗略估计,巨型IMB(欧文-密歇根-布鲁克海文)和Kamiokande(神冈探测器)应该看到了约20个中微子事件。

当IMB和Kamiokande的实验者回去审查他们当天的数据时,他们看到IMB在10秒的时间内显示了8个候选的事件,而Kamiokande则显示了11次这样的事件。

在中微子物理学的世界里,这是一大堆数据,它们使得中微子天体物理学突然间达到了成熟的境界。

物理学家们通过这19次事件能写约1,900篇论文,他们透过这些事件看到了恒星爆炸的关键,它们能为天体物理学、物理学中的中微子做出巨大的贡献。

由于认识到大型质子衰变探测器既能用于天体物理,也能用于中微子探测,一些研究团队便开始构建新一代的双用途探测器。

随后,世界上最大的一个质子衰变探测器于Kamioka(神冈,位于日本)再次建成,被命名为SuperKamiokande(超级神冈探测器)。

这个庞然大物由一个5万吨的大水罐和周围的11,800个光电探测器构成,放置在一个矿井里运行。

这个矿井的清洁度和实验室差不多,保持清洁度是必要的,因为对于一个尺寸如此大的探测器而言,物理学家们不仅要考虑宇宙射线的影响,还要考虑水里一些放射性元素可能会干扰我们想要寻找的信号。

日本超级神冈探测器

与此同时,物理学家们对于寻找天文中微子信号的兴趣也达到了最高点。

太阳由于其内部的核反应而产生中微子,20多年来,物理学家雷蒙德·戴维斯(RayDavis)使用地下的大型探测器,发现了太阳中微子,但是他经过计算发现,太阳中微子产生的概率比用当时最好的模型(贝特的太阳模型)预测的概率要低三分之一。

因此,一台新型的太阳中微子探测器于加拿大萨德伯里的一个深矿中诞生了,命名为萨德伯里中微子观测站(SNO)。

超级神冈探测器20多年来几乎一直运行着,期间经历了几次升级。

然而,它并没有探测到质子衰变信号,也没有观测到新的超新星。

但是,将超级神冈探测器和萨德伯里中微子观测站的工作相结合,我们可以肯定地说,雷蒙德·戴维斯观测到的太阳中微子亏损是真实存在的,而且引起太阳中微子亏损的原因是中微子的性质而不是太阳的天体物理效应。

这意味着三种已知类型的中微子(电子中微子、μ子中微子和τ子中微子)中至少有一种是具有质量的。

标准模型中描述的中微子是没有质量的,因此这是第一个明确指出在标准模型和希格斯粒子外存在着其他新物理规律的观测结果。

萨德伯里中微子观测站

不久之后,观测来自地球大气层中的中微子(来自太空的高能宇宙射线轰击地球大气层会产生大量粒子,其中包括大量中微子)证实了第二种中微子也具有质量。

该中微子质量稍大一些,但仍远远小于电子质量。

由于这些研究成果,SNO和Kamiokande的团队领导人获得了2015年的诺贝尔物理学奖。

直到目前为止,这些令人兴奋的新发现仍然不能由现在的理论来解释。

爱因斯坦的未竟之梦,物理学“大统一理论”简史(下)

2017-06-0809:

36

作者:

LAWRENCEM.KRAUSS

翻译:

山寺小沙弥

审校:

帅姜凡学长

质子没有发生衰变,这很令人失望,然而这并不完全地出乎意料,物理学家们也考虑到了这种情况。

自从大统一理论提出以来,人们对于如何描绘物理这张“图画”的看法已经发生了轻微的改变。

通过复杂的计算我们可以计算出当距离发生变化时,相互作用力的变化,这样我们就能更精确的测量三种非引力形式的相互作用力,从而证明,如果标准模型是自然界唯一的可能性,它所描述的粒子是唯一可能存在的粒子,那么这三种相互作用力不可能在某种单一的尺度上统一。

为了实现大统一,在某一能量尺度上必须存在着迄今为止我们仍未观察到的新粒子。

新粒子不仅会改变三种相互作用力统一时的能量尺度,而且它也会提升大一统理论的尺度范围并减缓质子的衰变速度,也就是说,使得质子的寿命长达1033年。

超级对撞机局部图绘图:

MaximilienBrice

伴随着这些理论的发展,理论物理学家们通过新的数学工具探索一种可能存在的新对称性,即超对称性。

这种基础对称性和以往我们所认识的所有对称性不同,它可以连接宇宙中两种不同类型的粒子——费米子(自旋为半整数)、玻色子(自旋为整数)。

如果这种对称性是存在的,那么对于标准模型中的已知粒子,都会存在着与之相对应的新的基本粒子。

例如,对于每一个已知的玻色子,必定存在着新的费米子;对于每一个已知的费米子,必定存在着新的玻色子。

既然我们没有观测到这种粒子,这说明新的对称性在我们体验的世界里无法显现出来,且这种对称性一定发生了破缺,这意味着这些新的粒子具有足够大的质量,以至于在迄今为止搭建的加速器中都无法观测到它们。

新的对称性可以使宇宙中的基本粒子数量翻倍,但我们并没有发现任何新的粒子可以证实它,那么这样的对称性为何仍然如此吸引人呢?

在很大程度上,这样吸引人的性质隐藏在大统一理论的事实中。

如果大统一理论的能量尺度比质子的静止能量高15~16个数量级,同时它也比电弱相互作用对称性破缺的能量尺度高出13个数量级,那么最大的问题就会是,为什么宇宙中会存在能量尺度差别这么大的基本规律?

LHC运行了三年,但没有任何超对称性出现。

这个问题比它表面上看起来的要严重得多。

当我们考虑虚拟粒子的影响时(从其出现到消失的时间间隔太短以至于只能通过其他途径间接的探测到它们),包括任意一个质量大的粒子,如大统一理论假定存在的规范玻色子,这些粒子会提升希格斯粒子的质量以及对称性破缺时的能量尺度,从而使得它们接近大统一理论的能量尺度。

这会产生一个“不自然”的问题,在技术上,电弱相互作用被希格斯粒子引起破缺的能量尺度与大统一理论被新引入的场引发破缺的能量尺度相差如此之大是非常“不自然”的。

物理学家萨特延德拉·纳特·玻色

1981年,数学物理学家爱德华·维滕在他的论文中提到,对称性有一个特殊的性质。

这个性质可以在我们能探测的尺度上,减小任意高质量、高能量的粒子对这个世界的影响。

由于虚拟费米子和相同质量的虚拟玻色子产生的量子修正除了符号相反以外,其他都是相同的,如果每个玻色子都与之对应着一个相等质量的费米子,那么虚拟粒子的量子效应将会被完全抵消掉。

这意味着,任意高质量和能量的虚拟粒子,对宇宙(在我们可测量的尺度上的)物理性质的影响可以完全被抵消。

物理学家恩里科·费米

然而,如果超对称性本身就是破缺的,那么量子修正就不会被抵消,相反,它们会对与超对称性破缺尺度相当的粒子的质量产生影响。

如果它与弱电相互作用对称性破缺时的尺度相当,那么我们就可以解释为什么希格斯粒子的质量应该是我们测到的数值。

这也意味着,在目前LHC探测的尺度范围内,我们应该会探测到很多新的粒子,这些新的粒子是超对称性下与普通物质(也就是我们已知的粒子)相对应的粒子。

超对称性将解决一些自然存在的问题,因为它能保护希格斯粒子免受量子修正的影响,量子修正可能会使希格斯粒子的能量与大统一时的能量尺度相当。

超对称性使得电弱相互作用和大一统尺度的能量等级相差如此之大变得可能。

原则上,超对称性能解决很多能量差别引起的问题,它越来越被人们所了解,同时它也受到了很多物理学家的青睐。

物理学家开始寻找内含超对称性破缺的真实可行的模型,并在这些模型下寻找其他的物理结果。

此时,物理学家们对超对称性的研究热情达到了最高点。

因为如果有人能将超对称性自发破缺的计算与三种非引力形式的相互作用力与距离的变化关系联系起来,那么这三种相互作用力就会自然而然的在一个非常小的距离尺度内收敛在一起,大统一理论就变得可行了!

具有超对称性破缺的模型还有一点吸引人的特性,如果顶夸克很重,那么它和超对称性中与之相对应的粒子相互作用后会对希格斯粒子产生量子修正,如果大统一出现在一个超高的尺度,此时的希格斯场在其目前测量到的能量尺度内将形成一个一致的背景场。

简而言之,弱相互作用对称性破缺会自然的发生,即使此时大统一的能量尺度仍旧比其能量尺度大很多。

当顶夸克被发现并被证实它有较大的质量时,对称性破缺造成了目前弱相互作用的可观测能量尺度这一理论变得更加吸引人了。

为了实现大统一,在某一能量尺度上必须存在着迄今为止我们仍未观察到的新物理

然而,所有这些都是有代价的。

为了使得理论可行,必须存在着两个希格斯玻色子,而不仅仅一个。

此外,假如有人建造了一台LHC(它可以探测弱电相互作用统一尺度里的一些新的物理区域),那么我们应该可以看到具有超对称性的新粒子。

最后,作为约束,理论中最轻的希格斯粒子的质量不能太大,否则这个理论的就行不通。

寻找希格斯粒子的脚步从未停歇,但是依然见不到它的踪影,加速器一次次地突破极限,使之能越来越接近对称性理论中描述的最轻的希格斯粒子的质量上限。

该质量约为质子质量的135倍,细节取决于模型,而不是模型的细节。

如果直到这个质量上限仍然找不到希格斯粒子,那么说明一切超对称理论也就此被排除了。

在大型强子对撞机观测到的因质子碰撞而产生的希格斯玻色子候选事件:

上方的紧凑渺子线圈实验展示出衰变为两个质子(黄虚线与绿实线)的事件,下方的超环面仪器实验展示衰变为四个μ子(红径迹)的事件。

(来源:

维基百科)

然而,事情变得不一样了。

物理学家们观测到了希格斯粒子,而且它的质量约为质子质量的125倍。

一切发展至此,大统一也许触手可及。

但是,目前的答案并不明确。

与普通粒子相对应的超对称性中的粒子的痕迹应该在LHC中可以明显的看到,如果这些粒子存在,那么与发现希格斯粒子相比,我们应该有更大的可能性发现超对称性。

然而,事情并非如此,LHC运行了三年,并没有发现任何和超对称性相关的迹象。

情况已经变得很微妙了,与普通粒子相对应的超对称性中的粒子的最低质量的极限被一点点地推高,但是如果这个极限过高,超对称性破缺的能量尺度将不再接近弱电相互作用统一的能量尺度,而且超对称破缺理论用于解决不自然的能量尺度差别过大问题的特性也将不复存在。

但是此时的处境还不至于令人绝望。

LHC重新启动了,这一次,能量更高了。

也许,我们很快就能发现超对称性粒子。

如果这次成功了,那么此时又有另一重要的结果。

宇宙中存在的一大奥秘就是暗物质的性质,暗物质似乎主宰着我们所能看到的所有星系的质量。

暗物质无处不在,它不能由相同的普通粒子构成。

如果它可以由相同的普通粒子构成,那么对大爆炸产生的氦等轻元素丰富度的预测将与实际观测不符。

因此物理学家确信,暗物质是由一种新的基本粒子构成,这种新的粒子是什么呢?

在大多数模型中,与普通粒子相对应,最轻的超对称性粒子是绝对稳定的,并且它还具有很多中微子具有的特性。

这些特性是它们通过弱相互作用互相反应,和电中性,因此它不会吸收或者辐射光。

此外,我和其他研究人员在30年前进行的计算表明,大爆炸后遗留下来的最轻的对称粒子的剩余丰富度符合它们是目前主导星系质量的暗物质的猜想。

在这种情况下,我们的星系被暗物质光晕包围着,当然,包括现在你阅读这篇文章时所处的房间。

正如很多人所想的那样,如果我们设计一个极其敏感的探测器,并将其置于地下(与中微子探测器不相似),那么我们就能直接探测这些暗物质粒子。

因此,我们可能处在最好的时期也可能处在最坏的时期。

LHC和地下的暗物质探测器正在进行着一场比赛,看看谁会先发现暗物质。

只要它们任意一方有所突破,那么这就预示着新的发现之旅即将揭开序幕,引领我们向理解大一统理论进发。

但是如果在未来几年它们都没有新的进展,那么我们可能要抛弃我们的最初的设定——暗物质的起源和超对称性粒子有关,并且我们设想的利用超对称性解决能量层级问题的想法也将被推翻。

在这种情况下,我们得回到之前绘制的蓝图上,此时我们已经没有任何指引了,我们不知道如何获得一个正确的模型。

然而,LHC探测到了可能的信号,该信号可能来自一个质量约为希格斯粒子质量六倍的粒子,这是十分振奋人心的消息,事情变得越来越有趣了。

这个粒子没有与普通粒子相对应的超对称性中的粒子的特性。

一般情况下,当我们搜集的数据越来越多后,这些令人兴奋的虚假信号就会消失,这次探测到的信息也不例外,在它出现六个月之后,我们搜集的数据越来越多,它就消失了。

如果它没有消失,那么它将改变我们对大统一理论和弱电相互作用对称性的看法,取而代之的将是一种新的基本力和一组新的粒子。

虽然这个信号催生了很多篇论文,但是自然好像有其他选择。

没有明确的实验方向,迄今为止仍缺乏可以证实超对称性正确的证据,这些问题已经使理论物理学家们焦头烂额了。

在1984年,超对称性中包含的美丽数学使得一个二十世纪六十年代的就已经沉寂的想法死灰复燃了,在那个年代,南部阳一郎和其他物理学家试图理解强相互作用力,在那个年代,南部阳一郎和其他物理学家试图将强相互作用力理解为弦激发的夸克理论。

当超对称性被纳入弦理论,我们就创造了超弦理论,此时人惊讶的美丽数学结果呈现在物理学家眼前,他们发现,可以统一的不仅仅是三种非引力形式的作用力,而是宇宙中的四种基本相互作用力都可以统一成单一的形式。

物质放大呈现不同阶段,终结于弦阶段:

①物质②分子结构(原子)

③原子(质子、中子、电子)④电子⑤夸克⑥弦(来源:

维基百科)

然而,这个理论要求有许多新的时空维度存在,但我们至今仍未观察到。

此外,这个理论没有可以直接用当今的实验设备来进行验证的其他预测。

这一切的一切,并没有挫败一群执着而又才华横溢的物理学家,他们一直在研究超弦理论(现在称为“M理论”),从其巅峰时期的20世纪80年代,到如今,30多年的时光。

有人不断的称之为伟大的成功,但是直到目前为止,M理论仍缺乏那些曾使标准模型成为伟大科学发现的关键要素:

和这个我们可以测量的世界保持联系,解决除此之外别无他法的难题,解释我们的世界是如何出现的。

可这并不意味着M理论是错误的,但是它确实有投机取巧的成分存在,虽然这个投机取巧的方式是有意义且出发点是好的。

如果说“历史可以指引我们更好的前进”,那么我不得不遗憾地说,很多物理学前沿理论是都错的。

如果他们都是对的,那么任何人都可研究理论物理,如果我们回溯到古希腊的科学开始,到现在用了上千年才发展出标准模型。

LHC绘图:

JonathanFeldschuh

以上聊到的就是我们经历的历史以及我们现在的处境。

是否有实验可以证实或否定理论物理学们的宏大推测呢?

又或者我们正身处沙漠边缘,宇宙不会给我们任何探索其奥秘的线索呢?

我想,我们会搞清楚这些问题的,如果结果不好,我们也将不得不接受新的现实。

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