当史蒂夫·霍金说希格斯玻色子的发现会让物理学变得无聊时,他的意思是什么?
让我总结一下史蒂夫·霍金所说的关于希格斯玻色子让物理学变得无聊的事情,这也让我们想起了霍金很久以前写过的一些东西(摘自《时间简史》(1988),重点是后加的)
我对黑洞做了很多研究,如果黑洞不存在,那一切都是浪费时间。但如果是这样的话,我将赢得《私家侦探》杂志 4 年的订阅权。如果黑洞存在,基普将在顶级公寓里住一年。当我们在 1975 年做出这个赌注时,我们 80% 确定 X-1 是一个黑洞。现在,我有 95% 的把握,但还不确定。
黑洞尚未被归类为“已发现”。我们希望在 2016 年或 2017 年从事件视界望远镜获得第一张照片,目标是我们银河系的黑洞,人马座 A*。如果事件视界望远镜能给我们第一张黑洞照片,我们就不会感到无聊——那真是太棒了。如果事件视界望远镜向我们表明我们的星系中不存在黑洞——但今天所有的证据都表明黑洞确实存在——我们可能不会对此感到高兴。我们会失望的。我们会非常失望,而事件视界望远镜团队的人们最好将四年的私家侦探送给今天活着的每一位物理学家。
史蒂芬·霍金可以轻松地说,希格斯玻色子的发现会让物理学变得无聊。所以首先让他谈谈黑洞——他正在研究什么——然后我们再回到这个话题。
希格斯玻色子是粒子物理学(在某些方面),黑洞是天体物理学。当然,天体物理学并不相信一切都起源于黑洞——只有爱因斯坦和他的黑洞电子。但这些预测黑洞的理论对于天体物理学来说非常关键。即使黑洞不存在,也不会有新的天体物理学发现,甚至天体物理学。至少一百年内不会有新的发现,因为该领域将被分割成几十个不同的模型,每个模型都很好地解释了数据的某些部分,而其余部分却很糟糕。与此同时,希格斯玻色子与标准模型的其余部分非常吻合,如果没有它,研究现场就会发生严重的爆炸。
你可能会问,希格斯玻色子的出现不是意味着我们已经解决了粒子物理理论吗?
看来你被科学还原论误导了哪些物理学家是射手,在科学还原论中,你通过将某物分解成更小的部分来解释它是如何工作的,这些部分又由更小的部分组成,依此类推 - 一旦你深入到底部,你就可以解释一切准确。我们找到了希格斯粒子!当我们看到希格斯粒子与其他基本粒子相互作用时,我们得到质子、中子和电子,我们可以理解化学,当我们理解化学时,我们可以解释生物学,等等。现在,撇开这个理论是否正确不谈(这是一个我不想讨论的复杂的哲学和冲突问题),它并不完全正确。唯一研究希格斯玻色子的物理学家是粒子物理学家。
每个人都有自己做物理研究的方式,甚至他们研究的物理物质理论上也是由希格斯玻色子组成的——宏观现象是如此的不变,希格斯玻色子的存在(或不存在)对宏观现象没有影响。我可以使用假设聚合物分子不存在的弹性理论,或者假设弹性和聚合都不存在的理论等来分析大红色大理石,它们都会得出相同的结论,即顶部弹性现象本身来自于希格斯玻色子还是比格斯玻色子。
我将在文章后面给出这些例子贝语网校,基于一些具体而有趣的问题,来证明粒子物理学是否就是这一切的终结。无论希格斯玻色子是否被发现,科学家仍有很多东西需要研究。
您最终可能会问,学习新东西是否需要反复试验?这是陈述问题的好方法。
关键是,作为一名科学家,你总是希望相对错误。正如艾萨克·阿西莫夫所说:
当人们认为它确实是平坦的时,他们就错了。当人们认为地球是球形时哪些物理学家是射手,他们也是错误的。但当你仔细想想,认为地球是球形的与认为地球是平的一样都是错误的,你的观点是两者结合起来都是错误的。
如果希格斯玻色子不存在,那将不是一个好错误——错误在于球形地球理论发现地球实际上有点平,这就是为什么当时人们对地球实际上是平的感到惊讶。一个鸡蛋。形状。对于粒子物理实验来说,这个错误就是寻找希格斯玻色子。你如何了解后来被认为不存在的东西?
因为如果粒子物理学没有发现希格斯玻色子,那就是错误中的错误。这就像在世纪之交醒来时发现地球是球形的理论,然后,经过一些反常的超自然活动,实际的地球形状像煎饼一样。我们如何继续研究这个问题?当一切都出错的时候,就会让我们只想放弃,等待宇宙扔给我们下一个行星星系来研究。
所以,希格斯玻色子并不会让物理学变得无聊。相反,它使粒子物理学变得可行。