但事实上我们也都知道,有些人在他们发出这个预言以后,自己就做出了重大成果,也有一些是其他科学家做出的重大成果,总之是成果不断涌现。 60年代当著名的“盛宴已过”论断出来以后,我们粒子物理学界差不多有10多个诺贝尔奖重大成果出现,包括粒子物理的标准模型,包括希格斯机制,包括一些新粒子的发现,包括中微子振荡、引力波、量子色动力学、弱电统一理论的重整化等等,都得了诺贝尔奖,都是60年代以后的事情。 所以我不相信科学会到此为止,不相信科学会没有发展,尤其是在我们的粒子物理领域,我们的标准模型至少目前来看有很多问题,既不自洽也不完备,有很多与实验事实不符的地方,这些问题都是需要解决的,我们远没有达到一个所谓的终极理论,说从此没有新东西可以做。 《科学大师》:请进一步详解一下,您所说到的目前存在的有待解决的问题是什么样的? 王贻芳:比如说大家都认为标准模型到头了,问题都解决了,所有的粒子也都发现了,但是从理论本身来说,标准模型的真空不是一个稳定的真空,这个理论本身就有问题,怎么能给出一个不稳定的真空呢?标准模型给出的所有粒子的质量都是手工放进去的,或者是通过实验测量的,没有规律。它的所谓自然性的问题无法得到解释,同时标准模型也不完备,因为它不能解释。比如说宇宙中的CP破坏,物质反物质不对称性,不能解释暗物质,不能解释中微子的振荡,中微子有了质量以后,在标准模型当中如何描述,我们现在也不知道。这些都是标准模型不自洽不完备的地方。 另外,标准模型不能解释非常简单的现象,就是我们在标准模型当中看到我们的轻子也就是电子、缪子、中微子等等跟夸克之间有一个非常严格的对称性,写出来都是一个2×3的矩阵,我们也不知道这个对称性哪来的,我们不相信没有一个底层的结构,它会很偶然地显示出这个对称性,我们相信有一个底层的结构,一定是有规律的,才能展现出这样的一种对称性。 同时我们在实验上也看到跟标准模型不太符合的一些实验现象,包括中微子质量的问题,包括g-2的测量值、W粒子的质量等等,都跟标准模型不符,这些问题都需要解决。而且科学界目前也只能做到将电磁相互作用和弱相互作用统一起来,还没有做到把强相互作用跟它统一起来,更没有做到把引力相互作用统一起来,还没有一个完整的理解。这些问题的解决,需要通过我们粒子物理学家的努力。 《科学大师》:照这么说,那后面的发展空间还有很大? 王贻芳:从60年代末开始,应该说是粒子物理的一个分水岭,60年代中期之前是由实验引领,当时科学家发现了很多实验现象,不知道怎么解释,到60年代中期以后,科学家搞出了一个标准模型,把以前发现的这些实验事实都解释了,放在一个框架里。我们现在是到了一个新的阶段,这个新的阶段就是我说的这个理论本身有问题,实验也有些新现象、新理论,不知道如何解释,新理论比较多了,就不知道哪个是对的。 我们现在其实是走到了类似于50年代末60年代初的那个阶段,需要发现更多的实验现象,给出一个指引,未来向哪个方向走,看清楚未来新的理论层次是什么样的,这也就是为什么我们希望推动新的实验装置来理解和解释这个问题。 从60年代开始,我们中国对标准模型的贡献,无论是理论层面还是实验方面,基本上是0。中国人漏掉了整个粒子物理标准模型的发展过程,我们不希望在未来的100年,我们中国仍然缺席下一代粒子物理的发展,而毫无贡献。 所以要有自己的大科学设施,加上自己的努力,使得我们不会再像前面这50年一样,失去整个科学发展的重大机会。 在江门中微子实验基地 八,宇宙中的很多新物理现象,现有理论还解释不了 《科学大师》:我看到您曾经说,标准模型远远不能够解释这个世界的状况和规律,认为存在超出标准模型的新物理世界,您说的这个新物理世界,跟丁肇中先生正在寻找的反物质世界,是一回事情吗? 王贻芳:很可能是相关的,因为我们说标准模型不能解释为什么宇宙当中只有正物质,没有反物质,所以丁先生就到天上去找这个反物质。那么我们希望在地面上,通过加速器的研究,理解粒子的性质,理解物质和反物质之间的所谓的不对称性。这实际上是一个问题的不同方面。 |