理論與實驗
多年來,物理學(xué)家們一直在等待一場新的革命的出現(xiàn)。
從實驗的角度看,這樣一場革命的到來并非難以想象:它可能來自一臺強大的設(shè)備,調(diào)到合適的頻率,對科學(xué)家們尋找已久的暗物質(zhì)進(jìn)行觀測;也可能來自一架望遠(yuǎn)鏡,能夠看得足夠遠(yuǎn),從比最古老的恒星還要古老的光信號中發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的秘密;或許它來自一個深埋在地下的實驗室,從中微子中尋找宇宙為什么充滿物質(zhì)而不是反物質(zhì)的答案。
除了實驗突破外,物理學(xué)的大部分進(jìn)步都來自理論發(fā)展。
在物理學(xué)中,理論和實驗就像同一枚硬幣的兩面。理論家為一些宇宙難題提出解決方案;實驗家則專注于測試這些想法。當(dāng)實驗家發(fā)現(xiàn)一個有趣的結(jié)果時,理論家就會提出一個模型來解釋它。
這種相對明確的分工不同于化學(xué)或生物學(xué)等其他科學(xué),因為這些科學(xué)中的理論和實驗之間的界限通常更加模糊。
在過去的一個世紀(jì)里,理論物理學(xué)家和實驗物理學(xué)家都在各自的領(lǐng)域變得更加專業(yè)化。實驗物理學(xué)家使用粒子加速器等先進(jìn)設(shè)備來收集數(shù)據(jù)。他們在高科技實驗室里工作,實驗室里裝滿了超酷的電子設(shè)備和重達(dá)數(shù)千噸的儀器陣列。對于理論物理學(xué)家來說,他們的“實驗室”是任何可以自由醞釀想法的地方:一次談話、一塊黑板,甚至是瑞士專利局。(1905 年,著名物理學(xué)家愛因斯坦在瑞士專利局發(fā)表了幾篇革命性的論文。)
盡管實驗物理學(xué)家使用的工具非常復(fù)雜,但它們?nèi)匀皇怯行蔚臋C器。圖表、圖畫和視頻都可以用來說明它們的工作原理。相比之下,僅靠簡單的輔助工具無法幫助我們了解理論物理學(xué)家的思維方式,或者他們?nèi)绾蜗氤鱿乱粋€偉大的想法。
但總是有希望的——如果你愿意傾聽,理論物理學(xué)家總是樂于嘗試解釋他們的理論是如何運作的。
物理學(xué)家對宇宙的理解可以歸結(jié)為兩個基本理論:廣義相對論和量子場論。
廣義相對論是愛因斯坦提出的宇宙結(jié)構(gòu)理論,它使物理學(xué)家能夠預(yù)測和解釋引力及其對空間和時間的影響。然而,要理解粒子和引力以外的其他三種基本力——強力、弱力和電磁力——物理學(xué)家需要量子場論。
自然界中的四種基本力。(圖片/新原理研究所)
量子場論使用非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)來描述粒子,但物理學(xué)家坎·基利克將量子場論比作一出舞臺劇:“舞臺上和舞臺下都有演員在表演,他們都有臺詞,你可以根據(jù)量子場論的規(guī)則編寫出無數(shù)的劇本。”
在這個類比中,演員是粒子,他們說的臺詞是粒子之間的能量交換——決定了粒子如何運動以及它們做什么。一旦你能描述誰在舞臺上,誰在和誰說話,以及他們說了什么,你就有了對宇宙的描述。在過去的一個世紀(jì)里,理論物理學(xué)家和實驗物理學(xué)家一直在縮小他們的范圍,試圖確定誰是演員,臺詞是什么。
他們的努力催生了所謂的標(biāo)準(zhǔn)模型,該模型賦予基本粒子在這場戲劇中的角色。目前,演員陣容包括 12 個基本費米子,它們是物質(zhì)粒子(及其反物質(zhì)對應(yīng)物);四個規(guī)范玻色子,它們是傳遞力的粒子;以及希格斯玻色子。
粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型描述了基本粒子的行為及其相互作用。(圖片/新原理研究所)
劇本不是用中文或英文寫的,而是用數(shù)學(xué)寫的。數(shù)學(xué)是量子場論的語言。故事背景設(shè)定在一個宏大的宇宙舞臺上,相應(yīng)的劇本以一種一個多世紀(jì)前的物理學(xué)家無法想象的方式清晰地描繪了我們的宇宙。
盡管標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)取得了很大成就,但仍然留下許多未解釋的問題。
科里奇說:“沒有人聲稱這就是大自然的全貌,我們知道它有很多缺陷。量子場論也缺乏一種很好的方法來描述引力——這有點諷刺,因為我們在日常生活中無時無刻不在經(jīng)歷引力。”
統(tǒng)一量子場論和廣義相對論是物理學(xué)家的夢想。最終的統(tǒng)一理論就是許多物理學(xué)家所說的“萬物理論”。這樣的理論可以在一個理論框架內(nèi)涵蓋所有粒子和所有已知相互作用。物理學(xué)家提出了一些非常有希望的候選理論,例如弦理論和圈量子引力。
但即使這兩種理論最終都被一個全面的“萬物理論”所取代,標(biāo)準(zhǔn)模型也可能以某種形式繼續(xù)存在。
科里奇說:“現(xiàn)在沒有人會說愛因斯坦推翻了牛頓力學(xué)。因為無論我們談?wù)摰氖堑厍蜍壍肋€是從屋頂上掉下來的鋼琴,牛頓力學(xué)都是一個近乎完美的美麗理論。”
同樣,科里奇認(rèn)為,即使物理學(xué)不斷進(jìn)步,標(biāo)準(zhǔn)模型仍將繼續(xù)存在,特別是在過去 20 年里,因為標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)得到完善并進(jìn)一步確立為粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。
“二十年前,理論物理學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)可以解釋質(zhì)量的希格斯玻色子,”理論物理學(xué)家波格丹·多布雷斯庫說。“我們比今天擁有更多的自由來創(chuàng)造新粒子。”
更多數(shù)據(jù)提供了粒子特性的更清晰圖像,而與標(biāo)準(zhǔn)模型高度吻合的希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步鞏固了標(biāo)準(zhǔn)模型作為普遍接受的理論的地位。但這種確認(rèn)是有代價的:它讓理論物理學(xué)家失去了新的、有趣的研究方向。“從某種意義上說,我們是標(biāo)準(zhǔn)模型巨大成功的受害者,”多布雷斯庫曾笑著說。
大問題
可觀測宇宙延伸至約 930 億光年,但為了了解它,物理學(xué)家經(jīng)常求助于非常小以至于我們無法測量其大小的亞原子粒子。
理論物理學(xué)家拉基·馬布巴尼說:“粒子是物質(zhì)的基本組成部分。我們看到的一切以及我們生活的世界都是由粒子構(gòu)成的。”
由于這些粒子,理論物理學(xué)家可以研究支配宇宙其他部分的問題,例如:“質(zhì)量從哪里來?”
早在 1960 年代初,理論物理學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了一個可能的答案——質(zhì)量可能來自一種遍布宇宙的場。物理學(xué)家經(jīng)常用“雞尾酒會”的比喻來解釋這個想法:在雞尾酒會上,較重的粒子就像名人,總是被很多人圍著,使得它們無法在聚會上自由移動,也就是被賦予了較大的質(zhì)量。較輕的粒子就像無名小卒,由于不承擔(dān)任何關(guān)注的負(fù)擔(dān),它們可以輕松地在聚會上四處移動。這種提供質(zhì)量的機制后來被稱為希格斯場。
幾十年來,理論物理學(xué)家一直在研究希格斯玻色子(與希格斯場相關(guān)的粒子)的“樣子”。2012 年夏天,物理學(xué)家們迎來了重大時刻,他們在歐洲核子研究中心大型強子對撞機 (LHC) 的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了隱藏的希格斯玻色子的線索。
這些特征是粒子碰撞后留下的微弱痕跡。就像法醫(yī)測量犯罪現(xiàn)場的血跡一樣,實驗物理學(xué)家可以使用計算機將這些特征可視化,以了解粒子碰撞時發(fā)生了什么。
在梳理高能粒子碰撞的數(shù)據(jù)時,他們在距離約 1.5 公里處發(fā)現(xiàn)了一個小凸起(約 125 個質(zhì)子的質(zhì)量)。那個凸起原來是希格斯粒子,證實了理論物理學(xué)家多年的工作和數(shù)千篇論文。世界各地的物理學(xué)家都為這一里程碑而歡呼。
希格斯玻色子于2012年被發(fā)現(xiàn),是標(biāo)準(zhǔn)模型中發(fā)現(xiàn)的最后一種粒子。(圖片/新原理研究所)
但希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)并不是故事的結(jié)束。
實驗物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的是一個“好孩子”希格斯粒子。希格斯粒子并沒有為我們指出新的物理學(xué),但它與標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測是一致的。2016年,大型強子對撞機發(fā)現(xiàn)了一些數(shù)據(jù),顯示希格斯粒子的能量為,但后來更多的測量表明,這個結(jié)果只是統(tǒng)計波動。
幾十年來,許多理論物理學(xué)家都認(rèn)同一種未經(jīng)證實的理論,即超對稱理論,人們親切地稱其為“SUSY”。SUSY 之所以受到理論物理學(xué)家的青睞如何成為理論物理學(xué)家,是因為它提出了標(biāo)準(zhǔn)模型中的兩種粒子——費米子和玻色子之間存在一種深刻的、在美學(xué)和數(shù)學(xué)上令人愉悅的對稱性。希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)將為 SUSY 提供強有力的證據(jù)。
根據(jù)對稱理論,標(biāo)準(zhǔn)模型中的每個粒子都有其對應(yīng)的超伙伴。(圖片/新原理研究所)
科里奇說:“這個想法很棒。如果我們所知道的每一個粒子都有另一個粒子的行為與之相反,那會怎樣?”
例如,費米子夸克有一個玻色子對應(yīng)物,即超夸克;光子有一個費米子對應(yīng)物,即光子。如果這些“超對稱粒子”存在,它們將解決一個被稱為層次問題的大問題。
科里奇問道:“質(zhì)子或中子的質(zhì)量約為 1 GeV。為什么希格斯粒子與質(zhì)子或中子的質(zhì)量差別不大?它可能比質(zhì)子或中子重數(shù)十億、數(shù)萬億、數(shù)千萬億倍,但不知何故它卻不是。”
作為標(biāo)量玻色子,希格斯粒子對量子修正具有獨特的敏感性。如果我們計算對希格斯粒子的量子修正,我們會得到無窮大。這意味著希格斯粒子的質(zhì)量應(yīng)該處于物理定律失效的點,即黑洞形成的能量,約為 101?GeV——質(zhì)子質(zhì)量的 101? 倍。但希格斯粒子只有,所以一定有某種東西抵消了量子修正。通過提出“超對稱粒子”,SUSY 回答了這個問題:“有人能把我從這些煩人的量子修正中拯救出來嗎?”
在標(biāo)準(zhǔn)模型中,希格斯粒子的量子修正是由費米子和玻色子引起的。在超對稱粒子中,量子修正加起來正好是零,因為超對稱粒子相互抵消。例如,頂夸克和超夸克具有相反的貢獻(xiàn),因此總量子修正為零。由于超對稱粒子相互抵消了彼此的影響,希格斯粒子的質(zhì)量可以保持在 10 左右,而不是 101?GeV。實驗物理學(xué)家還可以使用強大的粒子加速器探測這些超對稱粒子。許多與粒子相關(guān)的實驗研究都是為了找到超對稱粒子而進(jìn)行的。
馬凱碩表示:“LHC 的整個設(shè)計都集中于受 SUSY 啟發(fā)的信號。”
但有些實驗暗示了這一點,隨著數(shù)據(jù)越來越好,這些跡象都消失了。目前如何成為理論物理學(xué)家,我們還沒有關(guān)于超對稱現(xiàn)象的確鑿證據(jù)。
科里奇說:“我們還沒有觀察到任何超對稱粒子,我們已經(jīng)非常仔細(xì)地尋找它們了。一種可能是它們就藏在下一個角落,但另一種可能是我們以錯誤的方式思考這個問題。”
超越標(biāo)準(zhǔn)模型
那么,當(dāng)沒有真正的實驗線索時,理論物理學(xué)家如何提出新的理論呢?
“這不像是在完全黑暗的環(huán)境中拍攝,”科里奇說。“你知道框架,你知道游戲規(guī)則。到目前為止,就像劇中發(fā)生了一起謀殺案,我必須弄清楚誰是兇手。是一個還沒有介紹過的角色嗎?還是我已經(jīng)認(rèn)識的角色,也許是管家。”
馬布巴尼對實驗者??正在尋找的方向特別感興趣。大多數(shù)實驗的一個關(guān)鍵假設(shè)是粒子幾乎立即衰變——如果 SUSY 是正確的,情況很可能如此。但在非 SUSY 理論中,一些粒子可能具有非常長的“壽命”,并且衰變超出了實驗者的感知范圍。如果一個粒子在衰變前行進(jìn)了幾米,LHC 的儀器將無法探測到它。
“我的觀點是,也許我們應(yīng)該在設(shè)計實驗性搜索時開始擺脫這些理論偏見,因為它們還沒有取得任何成果,”馬凱碩說。“外面有很多既不是超對稱的,也沒有相同的特征。”
這并不意味著理論物理學(xué)家可以自由地提出任何難以通過實驗證明的理論,然后就此罷休。
“你需要一個理論來告訴你如何進(jìn)行計算,然后你就可以提出這樣的問題:‘粒子在不同的實驗中會有什么不同的表現(xiàn)?’”多布雷斯庫說。
有時我們并不清楚理論會將我們引向何方。2017 年,《物理評論快報》發(fā)表的一篇論文提出了兩種假想粒子——暗光子和軸子之間的聯(lián)系,作者展示了這種假想聯(lián)系,即所謂的“門戶”,將如何影響暗物質(zhì)的產(chǎn)生。
“當(dāng)我們開始這項研究時,我們并沒有打算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生暗物質(zhì)的新機制,”該論文的第一作者 Kunio 說。
金田的論文代表了新物理學(xué)的一個可能方向,現(xiàn)在判斷它是否正確還為時過早。它只是兩個假設(shè)粒子之間的假設(shè)聯(lián)系。大多數(shù)理論已被證明是錯誤的或在某些方面存在重大缺陷。但由于科學(xué),尤其是理論粒子物理學(xué),是一門協(xié)作學(xué)科,因此論文的價值通常不是由它是否準(zhǔn)確來衡量,而是由它是否激勵其他物理學(xué)家沿著新的方向前進(jìn)來衡量。
“很多時候他們會說,‘哦!這是一篇有趣的論文——讓我看看我是否可以復(fù)制這些結(jié)果或?qū)⒈疚闹械南敕☉?yīng)用到不同的環(huán)境中,’”馬凱碩說。
人們可能很容易認(rèn)為暗光子和門戶的概念太過奇幻而將其駁回,但許多物理學(xué)家敦促懷疑論者要謹(jǐn)慎對待自己的懷疑態(tài)度。
多布雷斯庫說:“如果你在一個以前從未研究過的框架中測試物理定律,那么你有充分的理由期待看到理論物理學(xué)家編織的所有奇怪而美妙的東西。”
一次又一次,一些最初聽起來瘋狂的不尋常事物成為物理學(xué)家的新現(xiàn)實。正如他們所說——規(guī)則就是用來打破的。
深厚的聯(lián)系
在物理學(xué)中,對稱性一直被視為最珍貴的定律。
對稱性在日常生活中隨處可見:無論圓如何旋轉(zhuǎn),它看起來總是相同的。這種不變性也反映在宇宙中,例如,物理定律不會隨時間或地點而改變。據(jù)我們所知,無論是下午 6 點還是早上 7 點,無論是在北京還是在紐約,重力的作用方式都不會改變。
20 世紀(jì)初,數(shù)學(xué)家埃米·諾特發(fā)現(xiàn)了對稱性和守恒定律之間的深刻聯(lián)系,她的工作幫助我們證明了能量守恒是時間對稱的結(jié)果。換句話說:當(dāng)物理定律不隨時間改變時,能量既不能被創(chuàng)造也不能被毀滅。
諾特定理將守恒定律和對稱性聯(lián)系在一起。如果你在自然界中看到對稱性,你就能找到相應(yīng)的守恒定律,反之亦然。(圖片/新原理研究所)
這些對稱性及其相應(yīng)的守恒定律是幾十年甚至幾個世紀(jì)以來一直存在的永恒真理。
科里奇說:“能量守恒已經(jīng)被探索、攻擊和審查,并且經(jīng)受住了所有的考驗。”
物理學(xué)中很少有定律是完全無懈可擊的,但能量守恒定律卻非常接近。
當(dāng)理論物理學(xué)家提出新觀點或新模型來解釋宇宙時,他們會在嚴(yán)格的約束層級內(nèi)進(jìn)行。最底層是基本定律,如能量守恒定律和時間和空間的對稱性。其上是建立在守恒定律基礎(chǔ)上的理論,如狹義相對論。標(biāo)準(zhǔn)模型等較新的理論則以狹義相對論和守恒定律為基礎(chǔ)。而在這個不穩(wěn)定層級的頂端,則是被廣泛接受但未經(jīng)證實的理論,如超對稱或弦理論。
在這個尺度上,你走得越高,就越容易推翻傳統(tǒng)理論。發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型中的缺陷(許多物理學(xué)家在發(fā)現(xiàn)希格斯粒子時都希望找到這個缺陷)將是一項偉大的成就,但它不會消除物理學(xué)的更深層次的真理。
科里奇說:“如果你發(fā)現(xiàn)能量守恒定律存在問題,也許你需要重新思考整個宇宙。沒有什么比這種意想不到的結(jié)果更能激發(fā)物理學(xué)界的熱情和靈感了。”
除非出現(xiàn)一些令人驚訝的實驗結(jié)果,對能量守恒定律提出質(zhì)疑,否則理論物理學(xué)家無疑會繼續(xù)將其視為公理。
這并不是說理論物理學(xué)家沒有經(jīng)歷過他們對宇宙的基本觀點被顛覆的時刻。當(dāng)愛因斯坦提出狹義相對論時,他挑戰(zhàn)了我們?nèi)绾卫斫庥钪娴囊粋€基本假設(shè)。在狹義相對論之前,空間和時間被認(rèn)為是兩個獨立的現(xiàn)象;但在愛因斯坦之后,空間和時間的概念在物理學(xué)家的腦海中不可逆轉(zhuǎn)地交織在一起。
物理學(xué)家、哲學(xué)家和歷史學(xué)家托馬斯·庫恩將這些罕見的、改變世界的時刻稱為“范式轉(zhuǎn)移”。它們不僅改變了科學(xué)家的知識,也改變了他們對世界的看法。庫恩認(rèn)為,這些轉(zhuǎn)變發(fā)生在“危機”時期,當(dāng)時相互競爭的理論受到異常現(xiàn)象和不充分解釋的阻礙。庫恩認(rèn)為,這些危機讓科學(xué)家們得以打破傳統(tǒng),提出新的理論,這些理論將成為新的范式。
今天物理資源網(wǎng),許多理論家認(rèn)為,由于廣義相對論和量子場論之間的矛盾,物理學(xué)正處于類似的“危機”,而宇宙中仍然存在一些尚未解決的重大問題,例如暗物質(zhì)和暗能量。
指導(dǎo)原則:美麗
“我們正在試圖找出大自然最深層的規(guī)律,”多布雷斯庫說。
為了探究這些問題,物理學(xué)家可能必須重新審視他們最基本的原理。
其中一個困難是,這一探索領(lǐng)域中的直覺和常識(所有優(yōu)秀偵探的技能)可能會使理論物理學(xué)家誤入歧途。
為了探索宇宙最基本的部分,物理學(xué)家必須在完全陌生的能量和距離范圍內(nèi)進(jìn)行研究。電子和夸克的世界遵循量子定律,這與我們每天經(jīng)歷的現(xiàn)實截然不同。在量子世界中,即使是位置和速度等簡單的東西也是不確定的。在足夠高的能量下,粒子可能會表現(xiàn)出奇怪的行為,例如短暫出現(xiàn)和消失。
科里奇說:“我們?nèi)狈Φ氖菍@些極端自然極限的直覺。”
盡管如此,理論物理學(xué)家仍試圖發(fā)展適用于該領(lǐng)域的直覺:例如,費曼圖等視覺輔助工具可以幫助理論家更好地理解和“描繪”粒子如何相互作用。
1948 年,戴森證明費曼圖可以轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)語言。(圖片/新原理研究所)
在過去的半個世紀(jì)里,理論物理學(xué)家基于量子場論做出了多次預(yù)測,這些預(yù)測一次又一次地被實驗所證實。理論物理學(xué)家越來越相信自己能夠理解宇宙發(fā)展的秘密。他們擴展了自己的洞察力、直覺和數(shù)學(xué)能力,構(gòu)建了一類更雄心勃勃的理論,例如 SUSY。
但現(xiàn)在,由于缺乏這些“超越標(biāo)準(zhǔn)模型”理論的確鑿證據(jù),一些物理學(xué)家正在重新考慮他們的偏見。
馬凱碩表示:“或許我們的偏見并不像我們所希望的那樣有充分的現(xiàn)實依據(jù)。”
他認(rèn)為,對特定模型或思考宇宙的方式的許多偏見就像物理學(xué)家在某一領(lǐng)域多年工作中培養(yǎng)出來的愛好或?qū)徝烙^,它們的存在就像決定哪些想法可以接受、哪些想法不可接受的指導(dǎo)方針。
簡潔是理論物理學(xué)家青睞的審美特征。2016年,英國廣播公司(BBC)舉辦了一場評選“最美方程式”的活動,狄拉克方程榮登榜首。
倫敦大學(xué)學(xué)院的物理學(xué)家喬恩·巴特沃思評論道:“我喜歡狄拉克方程,因為它將優(yōu)雅的數(shù)學(xué)與豐富的物理結(jié)果結(jié)合在一起。”這種簡單優(yōu)雅的美學(xué)理想充斥著理論物理學(xué),但它仍然難以捉摸。
狄拉克方程還預(yù)測了反物質(zhì)的存在。(圖片/新原理研究所)
《紐約客》的一篇文章中,幾位理論物理學(xué)家被問及優(yōu)雅,其中包括弦理論的領(lǐng)軍學(xué)者愛德華·威滕。威滕簡單地說:“給我一個音樂的定義,我會試著定義優(yōu)雅。”
理論物理學(xué)家的偏見有充分的理由。自從德謨克利特提出原子以來,還原論就為物理學(xué)家提供了很好的幫助。普遍化原理使牛頓對引力有了無與倫比的洞察力。美在一定程度上使狄拉克能夠在實驗發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)之前就開發(fā)出預(yù)測反物質(zhì)的方程。
但也許我們的偏見恰好與理論一致,這只是運氣好而已。或者這些偏見與某些理論一致,但與其他理論不一致。
“我不知道我們傳統(tǒng)上對美學(xué)觀點的信任程度有多高,”馬凱碩說。“當(dāng)我們尋找一種理論來描述自然時,美學(xué)對我們有什么幫助嗎?我不知道。如果他們能,那就太好了,但我擔(dān)心他們不能。”
理論上
這絕不是一件容易的事。
馬凱碩說:“你永遠(yuǎn)不知道靈感何時會來,或者是否會來。”他說,有時候感覺就像拔牙一樣——不知道這個漫長而痛苦的過程何時才能結(jié)束。
從理論上來說,放棄希望、放棄尋找“宇宙如何運轉(zhuǎn)?”等問題的答案并轉(zhuǎn)向更簡單的問題似乎更容易。
但理論物理學(xué)家卻不甘心,他們不斷突破知識的壁壘,敢于提出最終可能被認(rèn)為毫無根據(jù)的想法,因為他們知道這是科學(xué)進(jìn)步的一部分。
早在希格斯粒子出現(xiàn)幾十年前,物理學(xué)家就提出了許多其他質(zhì)量機制,例如“偽色”、“頂夸克凝聚態(tài)”,甚至“非粒子物理”。這些都是在黑暗中摸索,但也是必經(jīng)之路。正如理查德·費曼所說:“要想取得進(jìn)步,就必須打開未知之門。”
你可能會想知道為什么理論物理學(xué)家要經(jīng)歷如此艱苦的過程——花費數(shù)年時間去探索很可能是死路一條的道路——直到你看到和聽到他們對此的熱情——那種興奮和激情說明了一切。
“一旦你有了一個想法——一個你真正想知道答案的想法的種子——從那一刻起,一切都變得簡單了,”馬凱碩說。“你接下來做的不是工作,而是純粹的玩樂,一場你永遠(yuǎn)不想停止的玩樂。”
理論物理學(xué)的下一次偉大革命的細(xì)節(jié)仍不明朗。我們不知道它何時會發(fā)生,誰會第一個想到它,或者那個偉大的想法是什么。但如果歷史教會了我們什么的話,那就是不要忽視那些畢生致力于探索宇宙的人。
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作者:丹
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