关于物理学的五个绝妙想法

【博科园-科学科普】很多人抱怨科学太单一了，自己是“群体思维”的受害者，而那些想出新点子的人通常被贴上“疯子”的标签。但是正如新颖的想法和理舅端魍蒗论被重视一样，创造力并不总是等同于正确的。尤其是物理学的历史充斥着智慧、创造性、开箱即用是完全错误的思想。从“大爆炸理论”替代“稳态理论，甚至”如“标准模型”替代“Sakata模型”，替代思想对于将实际的宇宙与预测和期望进行比较是很重要的。

超级神冈的装满水的水箱，为质子的寿命进行了精确的测量。

标准模型将电磁力与弱核力统媒介促使了wz - z玻色子的发现。如果强大的核力与电弱相结合会发生什么？对于第一个伟大的统一理论有许多结果，其中一个是令人惊讶和引人注目的是一个新的超重玻色子将会存在，它将介导质子的衰变。预期寿命约为10 ^ 30年，实验收集10 ^ 30个质子(水)的形式建立一个探测器周围，并等待衰变的特征。虽然这个实验装置被证明是一个伟大的中微子探测器，但它并没有看到一个质子衰变。现在科学家们确定了质子寿命大于10 ^ 35年，根据目前所观测没有理由认为质子会衰变。

TOP2、修正引力

标准模型粒子和它们的超对称粒子。在弦理论中，这种粒子的光谱是统一四种基本力的必然结果。图片：Claire David

为什么在普朗克尺度(10^19 GeV)和我们已知的粒子质量(峰值 10^2 GeV)之间存在如此大的差异？解决这个问题的一个想法是超对称，它假定每一个标准模型粒子，都应该有一个超级伙伴粒子来保护这个质量。虽然有许多优雅的理由支持超对称性，但事实是这些粒子应该存在于与质量最高的标准模型粒子相同的质量中。随着大型强子对撞机的出现，已经确定如果这些粒子存在，会比标准模型粒子重很多倍，以至于它不再能解决质量差问题。作为一种解释这种等级问题的理论，超对称已经完全消失了。

TOP4、颜色

红色-绿色-蓝色的混合类似于QCD的动力学，图片：Wikipedia user Bb3cxv

希格斯粒子给宇宙中的粒子提供了静止质量，但如果没有希格斯粒子呢？还有另一种得到质量的方法吗？了解另一种机制来给粒子质量，但从理论上讲应该在没有看到的电弱尺度上产生了新的物理现象，也不应该改变中性电流(某种类型的粒子衰变)。但是关于希格斯玻色子存在的实验证实，呈现出了“彩色粒子”的概念，然而工作仍在继续这个不可信的想法。

TOP5、基于wimp的暗物质

低温电磁谐振腔被插入到腔室中，就像ADMX所使用的那样，Axions是一种微弱的暗物质。图片版权：Axion Dark Matter Experiment (ADMX), LLNL’s flickr

事实是一个新的科学理论所能做的最好的事情就是预测在这个宇宙中所能看到的东西。当去寻找它的时候应该是答案所在。如果不是或者在某个地方犯了错又或者应该是放弃的理论。可以小一点的改变理论参数的策略，坚持认为关键的发现是不可能的，实验可能也是永无止境的，除非有一个新的理由对这些想法产生共鸣，比如新数据，新理论或者是之前发现的错误，继续在这些地方寻找新的物理学！

作者：Ethan Siegel（天体物理学家）

来自：Forbes science

编译：光量子

审校：博科园