最近，因媒體報道中科院院士吳岳良的工作“超越愛因斯坦廣義相對論”，高能物理領(lǐng)域的進展又吸引了公眾注意。恰在不久前，哈佛大學的華裔數(shù)學家丘成桐來上海演講，再次表達了對中國建設巨型對撞機的期望。為此，丘成桐去年10月還掛名出版了一本科普書《從長城到大對撞機》，希望中國用十幾年時間，在山海關(guān)附近建成一個能級超過歐洲大型強子對撞機（LHC）的巨無霸。丘成桐還在演講中透露，自己為了這項“大科學”工程，還給國家領(lǐng)導人寫信，跟有關(guān)部門領(lǐng)導會談，目前，還沒有遭到直接反對。

而在海峽對岸，師從諾獎得主溫伯格（S. Weinberg）的哈佛大學物理博士王孟源則撰文《高能物理的絕唱》，質(zhì)疑美國高能物理學界利用丘成桐對中國政府游說。那么，建超級對撞機，是否真是一個投資上千億但99%不會取得成果的“超級大坑”，這一切是不是美國的一次“戰(zhàn)略忽悠”呢？

世界最大粒子加速器歐洲大型強子對撞機（LHC）

什么是高能物理

如果你喜歡讀《三體》這樣的科幻小說，或者愛看謝耳朵在《生活大爆炸》中侃侃而談，那么高能物理學中的名詞你或多或少都聽說過?？淇?、黑洞、大爆炸（原子彈和氫彈的能量還夠不上），二十世紀是物理學的黃金世紀，也正是因為高能物理學的誕生與蓬勃發(fā)展。相對論和量子力學粉墨登場，從理論上有效解釋了微觀世界高能環(huán)境中現(xiàn)象；在實驗室，各種新粒子從對撞機中產(chǎn)生，證實了“標準模型”的預言。

什么是“標準模型”呢？自然界有四種基本力，強力、弱力、電磁力和引力。廣義相對論可以描述引力，而“標準模型”可以描述強力、弱力、電磁力及組成所有物質(zhì)的基本粒子?！皹藴誓Ｐ汀迸c量子力學及狹義相對論相容，但仍無法描述引力，不能作為統(tǒng)一量子力學與廣義相對論的“大統(tǒng)一理論”。

“標準模型”很成功，最著名的就是其預言的“上帝粒子”（希格斯粒子）被歐洲大型強子對撞機證實。但“標準模型”也有很致命的缺陷，除了不能描述引力，它也不能解釋暗物質(zhì)，不能解釋宇宙中的物質(zhì)和反物質(zhì)為何沒有對消近凈，也不能解釋宇宙暴脹。

而你可能想不到的是，“標準模型”的成功反而導致了高能物理學的衰落，因為除了對它修修補補，什么也做不了，沒有任何一項實驗結(jié)果能超出“標準模型”的計算范圍，也就是說，它遇到的難題也失去了實驗的引導，無法解決。

學術(shù)界遵循“不出版即死亡”，許多人只能改行去華爾街，還留在物理學界的改行做凝聚態(tài)物理了。據(jù)王孟源介紹，他博士班畢業(yè)時，哈佛那屆7個高能物理理論博士除了他都馬上轉(zhuǎn)了金融。

為什么要建超級對撞機

在走向衰落的同時，高能物理界開始把理論希望寄托在超弦理論上，對，“超弦”就是你在《三體》中看到那個名詞。這次來充當“說客”的丘成桐，就與超弦教主威滕（Witten，圈內(nèi)戲稱Pope）長期合作過好幾篇數(shù)學論文。之所以稱“教主”，把超弦理論說成是一種宗教，是因為“超弦”編出的故事完全沒有作任何預測的能力，不能被實驗證偽，這就與相對論、量子力學等預言被實驗證實，描述宇宙的真實現(xiàn)象的科學理論不同，讓人覺得只是數(shù)學游戲，與實際的宇宙可能沒有關(guān)系。同理，開頭提到的吳岳良院士的工作，如果能夠作出可被實驗檢測的預言，想必早就引起轟動，而不是現(xiàn)在這樣的影響力。

幸而，除了李淼等極少數(shù)學者，中國做這個方向的人不多，就論文數(shù)量來說，憑借超弦理論，美國在高能物理、宇宙學方面遙遙領(lǐng)先。

為了不淪為笑柄（雖然可能早已淪為了），不被當成江湖騙子，超弦界開始游說建造更大的對撞機，以蠻力來產(chǎn)生更高能的粒子，特別是“標準模型”以外的超對稱粒子（超對稱是超弦最主要的假設，名字中的“超”即由此而來。但即便找到了超對稱粒子，也不能說超弦理論就一定是對的）。

起初，超弦界以為美國費米實驗室的Tevatron粒子加速器（最高總能量在2011年停機前達到了2TeV）就能發(fā)現(xiàn)超對稱粒子，可是后來就連更強的LHC也找不到超對稱。到2013年，LHC做完7TeV能階的實驗后，超對稱理論的原始參數(shù)空間已經(jīng)有99.9%被否定掉了。

在經(jīng)歷兩年停機維護、加固升級后，LHC重建超導電磁鐵的電路，在2015年重啟，達到了設計的13TeV能階。2015年12月15日，歐洲原子能研究機構(gòu)在記者會上宣布了最新的實驗結(jié)果，不出意外，一個超對稱粒子都沒找到的。也就是說，99.999%的可能性都被否決了。所以，王孟源博士稱2015年為“高能物理的絕唱”。

而恰是在這個時間點，丘成桐他們又來游說了。丘成桐一向以敢于開炮聞名，1月16日，經(jīng)常批評中國教育和學術(shù)腐敗的他在上海接受采訪時稱：“如果我沒得過菲爾茲獎，早就被打垮了?！币虼耍挥脩岩?，他不會因為什么阻力而動搖。

丘成桐

丘成桐去年10月掛名出版的一本科普書《從長城到大對撞機》