物理学界的末日：记两位物理学家的一个赌局（一）

1994年夏西西里岛上一个夜晚，两位物理学家在当地一家饭馆谈起当时物理学界灸手可热的超弦理论。其中一位是时任普林斯顿教授并曾摘取诺奖桂冠的高能物理学家和超弦理论学家大卫·格罗思。另一个也是在高能物理领域颇有建树和名望的波士顿大学物理教授肯尼斯· 雷恩。两位科学家对超弦理论的看法很不相同。前者对这个理论充满激情和期待，认为这是自70年代标准模型成型后，物理学界唯一可望能进一步发展并形成最终大一统理论（TOE）,从而最终揭示和解释宇宙起源之迷的科学理论。他认为理论物理不搞超弦就没有前途。而另一位则持相反意见，认为它仅仅是一套更象是数学理论的体系，还远谈不上科学，甚至很可能是套根本谬误的理论。他认为象哈佛、麻省和普林斯顿大学等著名大学的物理系把90%以上的资源用在超弦理论的研究上是完全错误的决定。

酒足饭饱之后，聊兴正浓的两位科学家对超弦理论中的一个重要环节即所谓超对称性(SUSY)的实验前景打了个赌：将来有朝一日建造起足够强大的高能对撞机  LHC后，如果发现了SUSY所预言的超对称粒子，那么反方雷恩教授就在瑞士一家最有名的餐馆Girardet请对方吃饭。如果找不到超对称粒子， 那么正方格罗思在同样这家餐馆宴请雷恩。

为了避免正方以对撞能量不够高，如果继续加大能量就会发现证据为借口，始终不愿认输，双方各自在餐巾纸上写下了裁定赌局胜负的规则：用高能物理界衡量给定粒子束截面的粒子撞击事件数目的逆飞靶来裁定，以50逆飞靶为限。亦即在50逆飞靶内如果找到超对称粒子存在的证据，则当然反方愿赌服输宴请正方。否则，50逆飞靶内找不到任何超对称粒子的踪迹，则反方赢，正方输。

两位物理学家打赌的那一年，正值欧洲的核物理研究中心CERN开始拟定建造一台具有超高能量的粒子对撞机LHC的计划。2008年9月LHC初步建成并投入试验和检测。2012年初战告捷传来来捷报：希格斯粒子被LHC首次验证。大众媒体也异常兴奋，大量报导了这一发现。其实物理学界都心知肚明。当初建造LHC的真正目的不是验证希格斯子。因为标准模型的内容早已有无数实验验证。希格斯子的发现是水到渠成的事，谁都不会觉得十分惊奇和兴奋。而当时媒体的渲染夸张只不过是CERN借媒体对外炒作的公关手段而已。科学界真正期待的是用LHC来验证超对称粒子的存在。一旦发现，将无疑是给超弦理论这个理论上完美无缺而又几乎无法通过实验来验证的近乎玄学的理论的一个最有力的支持！从此上帝将被彻底踢出去，因为人类已经有了能够解释宇宙起源和一切奥秘的万能的大一统理论。人类从此可以自豪地宣称：我就是上帝！这一天是多摸的令人兴奋，令人期待啊！纽约城市大学(CUNY)的日裔物理学家和大众科普家加来道雄有一次面对采访记者得意洋洋地说，有了这套理论，人类可以把用来解释宇宙一切奥秘的理论浓缩在两寸见方的公式里。

然而毕竟有相当多的物理学家对此并不十分乐观。他们小心翼翼地提醒道：万一对撞实验始终找不到超对称粒子怎么办？这无疑将给超弦理论乃至整个理论物理学界一个沉重打击。他们把这种结局称为物理学界的末日（doomsday scenario）。因为，正象前面提到的格罗思教授所认为的那样：自标准模型完善成型后，理论物理学界不搞超弦理论就没有任何前途。人们对物理世界的认识也许永远就停留在标准模型的水平，而没有任何实质性的进展了。


物理学界的末日：记两位物理学家的一个赌局（二）

时间推移到2016年， 距两位物理学家打赌22年。为赌局设定的宴请餐馆Girardet早已关门打烊不复存在。然而欧洲CERN的高能对撞机LHC自2012年首次验证标准模型中最后一个粒子希格斯子后，不断加大能量搜索新粒子， 能量从2012年的8TeV一下加大到2015年的13TeV, 已经接近LHC 的理论设计极限14TeV。一系列的实验已经为科学家积累了60 逆飞靶的对撞数据，超出了赌局胜负的限定。

然而，SUSY所预测的超对称粒子仍然杳无踪迹。此时波士顿大学物理系的雷恩教授已经有点不耐烦了：这大名鼎鼎的格罗思为什么至今一直装聋作哑，好像完全忘了当年打赌请客那档事了？那家瑞士饭店虽然不在了，也不能以此为由想赖掉饭局吧。找个别的体面的饭馆也行啊。于是他给格罗思接连发了几封伊妹儿，结果均如石沉大海。他在一个论坛上抱怨说：看来格罗思是不想请我吃饭了，已经把饭局赖掉（welsh）了。

过了好久，格罗思总算用极不情愿却又无可奈何的语气回复了雷恩的一再诘问：

“数据已经有了，但数据分析尚未完成。虽然看上去等今年（2016）年底实验数据被逐步验证后，我可能会输掉赌局。但我们还是应该等明年实验工作人员亲自确认后再说不迟”

言下之意是要等2017年 9月召开的国际高能物理年会（ICHEP）的最终结论才能盖棺论定。但雷恩教授不买账：当时说好的50逆飞靶为限。这个极限早已达到，为什么还要等2017年？对此，格罗思沉默不语。

物理学界吃瓜看热闹的群众一致认为，格罗思这种做法即便不是耍赖，也显得很没品，很没有绅士风度。他们也都认为，其实不用等2017年9月的ICHEP宣判，超弦理论死路一条，已经没有疑问了。

接下来怎么办？象哈佛大学之类的顶尖学府最近几十年将大量的人力和财力象下赌注一样花在了超弦理论的研究上，也为此在全世界招揽了顶尖人材。这些人的饭碗怎么办？对此理论物理界虽然沉默不语，却也难以遮盖其一筹莫展的窘境。

俗云三十六计走为上计。在超弦理论面临末日绝境的同时，很多本来就不看好超弦理论而因此招受排挤的物理学家则早就纷纷跳槽。比如哈佛大学的诺奖获得者谢尔顿格拉休教授早早离开哈佛来到波士顿大学，加入雷恩教授的团队不提。