锐客网

  1. 首页 > 生活杂烩 > 健康 > >

史蒂文·温伯格|史蒂芬·温伯格：单枪匹马，追求大统一( 二 )


《科学美国人》：希格斯粒子（Higgs particle）经常被说成是LHC的首要目标，当然前提是费米实验室的万亿电子伏特加速器（Tevatron）没有先找到它 。弱电统一和标准模型对希格斯粒子的依赖程度究竟有多大？
温伯格：我会说，它们完全依赖于弱电对称性破缺这个想法 。不过，如果你再追问为什么弱电对称性会破缺，这个问题还没有答案 。在（我和萨拉姆发展出的）弱电理论中，这种对称性破缺机制要求存在一种新的粒子，也就是现在所说的希格斯粒子 。我们的简单物理图像能够预言弱相互作用玻色子的质量之比，看起来非常美妙 。
但是，也存在另一种可能性，即这种对称性破缺是由新的强作用力引起的，这样就不会存在希格斯粒子 。这些新的作用力必须非常强，比普通的强核力更强 。我和伦纳德·萨斯坎德（Leonard Susskind）各自独立地提出过一个理论，我们称之为人工色（Technicolor）模型 。对于弱相互作用玻色子的质量，这一理论能够作出跟“原版”弱电理论相同的预言，但在解释夸克质量时会遇到困难 。一些理论学家仍在继续研究人工色模型，认为这是一个可行的理论 。这可能是对的 。果真如此的话，LHC应该能够找到它（进行此次访谈时，LHC尚未找到希格斯玻色子） 。那些人工色力（Technicolor force）会带来大量新的粒子 。
所以，即便LHC没找到希格斯粒子，它也会发现某种起到相同作用的东西，比如人工色 。实际上你可以证明，如果完全没有任何新的粒子，你会在数学上陷入自相矛盾的境地 。
《科学美国人》：超对称（supersymmetry）是物理学家希望用LHC验证的另一个原理 。这一原理认为，传递相互作用的粒子（比如弱相互作用玻色子）与物质粒子（比如电子和夸克）之间存在深层联系 。一些物理学家对超对称很有信心，就像爱因斯坦当年对相对论有信心一样——认为它极具说服力，以至于肯定是正确的 。你也这样认为吗？
温伯格：不，我不这么看 。狭义相对论与当时已知的理论和实验都吻合得天衣无缝——不论是麦克斯韦的电磁理论，还是没人能够发现当时人们认为存在的“以太”（ether）的任何效应这一事实 。如果我足够幸运能在1905年提出狭义相对论，我会和爱因斯坦当年一样，认为这个理论肯定必须是正确的 。
但是对于超对称，我没有这样的感觉 。超对称取得了一些小小的成功 。它改进了对标准模型中一个关键参数的预测 。它为暗物质粒子提供了一个天然的候选者 。它还拥有一个优美动人之处——这是能够想到的唯一一个可以将弱相互作用玻色子等作用力传递粒子与电子等物质粒子统一起来的对称性 。但是，这些闪光之处都没有耀眼到足够说服你认为它必须是正确的地步 。
《科学美国人》：你还研究过人择原理（anthropic principle） 。这种观点认为，我们的宇宙之所以是现在这样，并不需要什么深层次的解释；宇宙可以有其他各种可能的形态，但只有一些特定形态才适宜生命生存，而我们只能生活在其中 。确切地说，你曾经主张，解释暗能量密度的最好办法就是人择原理 。这种神秘的东西正在导致宇宙加速膨胀 。你能跟我们谈谈这些吗？
温伯格：我们把我们看到的许多东西都当成是基本的，比如粒子的质量、各种不同的作用力、我们生活在其中的三维空间加一维时间，等等 。但是，或许所有这些都不是基本的，只不过是外部环境 。宇宙的广度或许远远超出我们的想象，远不止我们周围的这场大爆炸那么简单 。或许宇宙存在许多不同的区域——这里的“区域”不单是指时空区域，还可以用其他东西来划分——它们拥有截然不同的性质：不同的区域里我们称之为自然法则的东西或许并不相同，甚至时间和空间的维数都不一样 。如此复杂的宇宙背后必定藏有一个深层次规律，但我们离这个规律还很遥远，比我们想象的要远得多 。

推荐阅读


上一篇：细胞|入侵细胞能力加强，让中和抗体失效……这个新冠变种到底有多危险？

下一篇：疫苗|埃博拉疫苗，为什么会被搁置数十年？