我在今年一月寫的《高能物理的絕唱(一)》一文中,解釋了當前高能物理界的困境。40多年來無數的實驗,都無法突破標準模型(Standard Model)的預測,然而標準模型顯然并不包含暗物質和推動宇宙暴漲的機制。在1990年代初期,美國開始了新一代的對撞機計劃,設在德州,叫做SSC(Superconducting Super Collider,超導超級對撞機)。我博士班畢業之時,全班(哈佛高能物理理論當年畢業了7個博士,算是很大的一班)都馬上轉了金融,衹有我還想不開,覺得可以到SSC做現象學(Phenomenology,不搞叠床架屋的玄學,純粹解釋實驗結果的理論派),躲開超弦的歪風。沒想到一向花錢如流水的美國國會,居然在1993年爲了節省110億美元的預算,不顧好幾個諾貝爾獎得主(包括我當時的老闆Steven Weinberg,他原本是標準模型的三個創建者之一,可惜那時正要搭上了超弦的賊船)的游説,放棄了已經投入的20億美元資金,把SSC整個裁了,衹留下了草原地下深處幾英里長的一個大洞。我也淪落在前不着村、後不着店的德州,除了一件印著SSC的T-Shirt,什麽都沒有拿到。還好後來一個已到高盛工作的同班同學指點,才到費城找到了金融界的第一個職位。
SSC垮了之後,歐洲人以爲這是在“尖端科學”上超趕美國的大好良機,在同一群諾貝爾獎得主的努力哄騙下,相信可以發現超對稱粒子(參見前文《高能物理的絕唱(一)》;超對稱是超弦的起源,多借了幾百個新自由度來解釋標準模型的幾十個參數,一般人或許會認爲這是明顯的賠本生意,但是超弦論者還嫌不夠空汎,最後發明了有10^500個自由度的新理論),於是決定投入經費建造LHC(Large Hadron Collider,大型强子對撞機)。LHC沿用CERN(Organisation européenne pour la recherche nucléaire,原名Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire,歐洲核子研究組織,LHC是它的附屬單位)原有的隧道,能量也比SSC低一截,照理說應該可以減低一大半的造價,但是最後還是花了90億美元。這倒不像ITER(國際核聚變實驗反應爐,參見《永遠的未來技術》)屢次超支是日本籍主管人謀不臧的結果,而是因爲原本高能物理界就嚴重低估了預算來哄騙資金來源,所以雖然CERN是大型科學計劃管理的典範(LHC衹比原計劃晚了三年完成),還是超支了三倍左右(原預算是26億美元,不過這是1995年的幣值,而90億是1995年一路花到2008年)。
時間快轉到2015年,LHC在幾個起落之後,終於達到了13TeV(基本等同原設計的14TeV)的總對撞能量。昨天(2015年十二月15日)CERN開了記者會,公佈了最新的實驗結果,那當然是一個超對稱粒子都沒看到的。但是高能物理界沸沸揚揚,仍然興奮不已,因爲在比Higgs重6倍的能級上(750GeV,Higgs重125GeV)發現了一個“統計鼓包”(“Bump in Statistics”)。這種兩三個標準差的統計異常,其實在高能物理實驗裏稀鬆平常,絕大多數都起因於早期取樣數不夠,等實驗做久了自然就會消失。LHC今年的取樣連原計劃的一半都還不到,但是仍然在年底按時程改爲對撞重離子來研究強作用力,要等明年底才可能更新實驗結果。就算這個統計異常最後以極小的機率證實爲一個真的粒子,它也不過是第二個Higgs;Higgs是標準模型的一部分,所以大家早已都知道是必須存在的,不確定的衹在於有幾個。高能物理界花了25年,超過100億美元的資金,最後的成就就在於決定了Higgs粒子的數目,實在是無限的悲哀。(當然這是一個非Higgs的新粒子的可能性不是零,但是目前LHC衹在雙光子衰變看到鼓包,客觀的評估應該等到其他的衰變型態也被觀察到才能認真地當它是一回事。)
去年在中國物理界的内綫安排下,Nima Arkani-Hamed成爲新成立在北京的高能物理前沿研究中心(Center for Future High Energy Physics,CFHEP)的主任,專門從事前面提到的游說工作。Nima Arkani-Hamed是超弦界創造力最強的教授之一;當然他近30年的幾百篇論文沒有一篇是對的(亦即被實驗證實來描述宇宙的真實現象),但是超弦界本身就是一個大泥坑,沒有任何一個人的任何一篇論文是對的。換句話説,它的選美標準不要求身上沒有爛泥,反而是爛泥越多越好;而Nima Arkani-Hamed不但是超弦界選美的冠軍之一,而且對超對稱特別有興趣,所以原本由他出面來忽悠下一代對撞機的金主是理所當然的。但是今年的LHC實驗結果顯然對超對稱這塊招牌有不利的影響,於是高能物理界衹好另闢蹊徑,從側翼出擊,找上了著名華裔數學家丘成桐(Shing-Tung Yau,他與超弦教主Witten長期合作過好幾個數學研究,交情很好)挂名,由一個專業科普作者代筆,在2015年十月23日出版了《From the Great Wall to the Great Collider》(《從長城到大對撞機》,參見http://intlpress.com/site/pub/pages/books/items/00000450/)來鼓吹這個騙錢的把戲。
我想他們實在太低估李克强的智商了,這齣鬧劇大概衹能無限期地演下去。名作家Upton Sinclair在1935年說了一句名言:“It is difficult to get a man to understand something, when his salary depends upon his not understanding it!”誠不我欺也。
超弦對科學的影響是負值,對GDP卻有很大的貢獻,主要就是靠一些宣傳書籍。但是你如果要讀虛構小説,《Game of Thrones》比它們精彩多了。至於誠實批判超弦的書,有兩本:Peter Woit的《Not Even Wrong》和Lee Smolin的《The Trouble with Physics》;前者比較嚴謹,後者比較易讀。如果你衹想讀一本,我建議你讀《The Trouble with Physics》的前半;它的後半講Smolin自己的理論夢想,也不太靠譜。
雖然理論上非大沙漠的現有模型都醜到極點,我并不會因此而說必然有大沙漠,衹是LHC到目前的實驗結果顯示的就是大沙漠的可能性最大,至少可以說是超過一半,硬要耍賴就是不誠實。“It is difficult to get a man to understand something, when his salary depends upon his not understanding it!”你該問問自己,是否也得了這個病。
How?
2015-12-20 00:00
Randall于1983年取得哈佛大学的"Bachelor of Arts"学位,"3年后"在Howard Georgi 的指导下获得粒子物理学博士学位。