新浪新闻客户端

霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?
2020年03月13日 23:50 天文在线作者:天文在线

  为什么斯蒂芬·霍金说希格斯玻色子的发现使物理变得无聊?

  斯蒂芬·霍金对于“希格斯玻色子的发现使物理变得无趣”的言论,让我们想起他很久之前写的文字:(摘自《时间简史》)

  霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

  图源:Getty Images, 由 Dean Mouhtaropoulos 拍摄

  “我对黑洞已经做了许多研究,如果事实证明黑洞并不存在,这些研究就成了废纸。 但如果黑洞的确不存在,我也会自我安慰,起码我赌赢了,能拿到安慰奖:四年的《Private Eye》杂志。 如果黑洞的确存在,基普·索恩将在顶层豪华公寓里住一年。 在1975年打这个打赌时,我们有80%的把握天鹅座X-1就是黑洞。 现在,我觉得我们有95%的把握,但答案尚未揭晓。”

  霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

  索恩(左)与霍金(中)

  人类尚未完全确定已经“发现”黑洞——我们预计,能通过事件视界望远镜获得第一张黑洞照片,这个黑洞是银河系中心的巨大天体人马座A *。 如果事件视界望远镜能为我们带来一张黑洞照片,那我们肯定不会感到无趣——这会是让所有人类都兴奋无比的事。 如果事件视界望远镜告诉我们,银河系中心根本没有黑洞,(不过至今为止,所有间接证据都表明黑洞是的确存在),我们自然不会感到高兴,这份打击将会摧毁我们,我们会非常沮丧。在这种情况下,事件视界望远镜团队最好为地球上每一位在世的物理家赠送四年份的《Private Eye》 杂志。

  对于斯蒂芬·霍金来说,他是能很轻易地说出希格斯玻色子的发现会使物理变得无趣。那我们就把希格斯玻色子和他研究的黑洞放一起聊聊。

  霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

  图释:人马座A *  图源:wiki

  希格斯玻色子之于粒子物理学,(在某些方面)就相当于黑洞之于天体物理学。当然,天体物理学家并不会认为世间万物都是由黑洞组成的——爱因斯坦和他的黑洞电子除外。但是,这些预测黑洞的理论对于天体物理学而言是如此重要,以至于假如黑洞并不存在,人类将无法导出新的天体物理学理论——甚至于在没有任何黑洞相关的新发现的一百年之后,天体物理学可能就不复存在了。因为这个领域由十几种模型组成,每个模型的数据对其他模型而言都至关重要。同样,希格斯玻色子在粒子物理学的标准模型中也起着举足轻重的作用,如果没有希格斯玻色子,这门学科将受到极大的损失。

  图释:希格斯玻色子  图源:ATLAS

  你可能会问,希格斯玻色子的发现是否意味着物理探究已到尽头?

  如果你这样认为,说明科学还原论已把你带入歧途。在这个理论中,你将物体分解成小块,以解释运作模式,而这些小块又由更小的元素构成,依此类推——一旦你触碰到物体分解的底端,就能精准地解释所有了。我们发现了希格斯玻色子!当我们了解希格斯粒子是如何与其他基本粒子相互作用时,我们获得了质子、中子和电子!当我们得到质子、中子和电子时,我们有了化学;而当我们有了化学,我们又发展出了生物学……依此类推。现在,不管这种科学还原理论是否切实可行(哲学浮现论的唇枪舌战总是神秘又令人费解,我不想多做评论),这实际上并不正确。而唯一研究希格斯玻色子的物理家,就是粒子物理学家。

  霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

  图释:各门科学的重叠部分  图源:storyality

  其他物理家也都专注于自己的领域,虽说他们研究的物理学,在技术层面来说,都是由希格斯玻色子构成的——从基本构成来说,宏观事物不变,因此无论希格斯玻色子是否真的存在,宏观来说并无任何影响。我可以用无法确定聚合物是否存在的弹性理论,或无法断定分子是否存在的弹性和聚合物理论,来解释一个大型红色弹力球的物理性质,无论用何种理论,必然都会导向同样的结果。弹性的极限现象本身就非常有趣,与它究竟源自希格斯玻色子还是希色子格斯玻无关。

  我已经举了一些例子,说明物理探索是否已到尽头,无论是否发现希格斯玻色子,物理学中仍存在许多具体且有趣的问题,值得科学家们研究。

  霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

  图源:general-fmv

  你可能还会问,现在所学的新知识,其实也有可能是错误的,不是吗? 这是个好问题。

  作为科学家,你总会思考理论的对错的相对性。正如艾萨克·阿西莫夫所说:

  人类认为地球是平的,他们错了。人类认为地球是一个完美球体,他们也错了。但是,如果你把地球是平的,和地球是个正圆这两种理论视作相同的错误,那么你的想法比起这两类观念而言,更是大错特错。

  希格斯玻色子的不存在绝不会是一个往好的科学方向发展的错误——持地球正圆论的科学家发现地球实际上是一个椭球体,他们会觉得:“为什么会这样?哇这也太酷了!地球原来是蛋形的!” 为了能让粒子物理学也经历类似的错误,首先必须发现希格斯玻色子,否则你要究竟怎样研究根本不存在的事物?

  霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

  图释:地球的形状  图源:earthhow

  对于粒子物理学家来说,没有发现希格斯玻色子,会是一个往错误方向发展的错误。这就好像如果我们始终相信地球是一个完美球型,然而一个早晨醒来,发现因为某些反常的超自然力量,地球变成了一个扁平的煎饼状。 我们该如何继续? 原来一切都是错误的,这会让我们自暴自弃,等着宇宙再向我们抛来一个新的曲棍球。

  霍金评论希格斯玻色子让物理变得无趣。那么,这是真的吗?

  图释:粒子物理  图源:particle.univie

  所以说,不,希格斯玻色子的发现并不会使物理变得无趣,反而为粒子物理创造了无限可能。

  参考资料

  1.Wikipedia百科全书

  2.天文学名词

  translate: 凌晨2点铁道口见

  author: quora

  如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

  转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

  选文:天文志愿文章组-

  翻译:天文志愿文章组-凌晨2点铁道口见

  审核:天文志愿文章组-

  终审:天文志愿文章组-

  排版:天文志愿文章组-零度星系

  美观:天文志愿文章组-

  参考资料(备份)

  1.WJ百科全书

  2.天文学名词

  3.原文来自:https://www.forbes.com/sites/quora/2016/05/19/does-the-discovery-of-the-higgs-boson-mean-the-end-of-physics/#40be11bd6b88

  本文由天文志愿文章组-凌晨2点铁道口见翻译自quora的作品,如有相关内容侵权,请于三十日以内联系运营者删除。

举报邮箱:jubao@vip.sina.com

Copyright © 1996-2024 SINA Corporation

All Rights Reserved 新浪公司 版权所有