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化争执为美酒:超对称赌局尘埃落定

私房2016-9-28

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过去四十年,理论物理学家发展出了一系列美妙的数学理论来探索宇宙之秘。这些以“超”字打头的理论(包括著名的超弦理论和超引力理论)无不建立在一个简单的物理假设上:对于每一种已知的基本粒子,都存在一种未知的“超级伴侣”与之配对。这种关系被称为超对称。

超对称的数学之美俘虏了理论物理学家的心。然而,即使在大型强子对撞机(LHC)的帮助下,我们仍未能发现任何一种“超级伴侣”的踪迹。

作者

Natalie Wolchover*

翻译 Lineker

校对

秋水

8月22日,物理学家们云集于哥本哈根,目的是为了解决一桩围绕着自然前沿理论而展开的高调赌局。赌局约定于2000年,当时正值世界上最大的粒子加速器——大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)——开始动工。参与赌局的多位知名物理学家对自己的理论预测进行押注,即每位参与者必须针对以下问题表明立场,并以此为赌注:在未来十年内,研究者们是否能够通过实验探测到至少一种由美妙的超对称理论(supersymmetry)所预言的粒子?

鉴于工期延误和LHC出现过一次故障,所有人都同意延长约定的最后期限。虽然于2011年6月签署的五年延长期限在今年夏天已经到期,但超对称粒子依然没有“现身”。


超对称赌局2011年修订书中的第一页签名,这桩赌局约定于2000年。(供图:Poul Damgaard)

8月22日,在由尼尔斯·玻尔国际学会(Niels Bohr International Academy)举办的这次会议上,20位于2011年在附录文件“Yes”一栏中签下自己名字的物理学家,被判定输掉赌局,他们每人输掉一瓶“价格不低于100美元的上好干邑”,这些葡萄酒将由24位打赌不会出现超对称性发现的获胜者共享。来自普林斯顿高等研究院(Institute for Advanced Study)的尼玛·阿卡尼-哈米德(Nima Arkani-Hamed)既是仲裁者,同时也是在“Yes”一栏签了名的人,作为输家,他将一瓶干邑送给了其中的一位赢家,来自尼尔斯·玻尔研究所(Niels Bohr Institute)的保尔·达姆加德(Poul Damgaard)。


尼玛·阿卡尼-哈米德将一瓶150美元的干邑输给了保尔·达姆加德(供图:

Videnskabernes Selskab)

没有加入超对称赌局的史蒂芬

·

霍金也在现场见证了结果裁定。

如果当初加入进来,

他告诉与会者说,

我肯定会投否定票。

(明眼人一看就知道是典型的马后炮。)


坐在听众席的斯蒂芬·霍金(供图:Videnskabernes Selskab)

诺贝尔奖获得者物理学家戴维·格罗斯(David Gross)并没有参与哥本哈根对赌,但之前他已经输掉了一局关于超对称性缺失的独立赌局。在专题讨论会上,这位物理学家表示,尽管超对称性理论很显然没有采用最简化或最能令人接受的形式,但他会继续信任这一理论。“没有任何关于超对称性存在的正面实验证据,”格罗斯说,“要把在座听众里的年轻一辈们吓得魂飞魄散,现在可是个好机会,你大可告诉他们:‘别步老一辈人的后尘……还不如出去转转,看看能不能发现点新鲜、刺激、带劲而且不一样的东西。记住有所不同,这点尤为重要。’那绝对是令人难忘的一课。但我太老了,我没办法转变了。”

*本文作者娜塔莉·沃利奇欧芙(Natalie Wolchover)是Quanta Magazine物理科学方面的资深撰稿人,之前也曾在Popular Science、LiveScience和其他刊物上发表过文章。她拥有塔夫茨大学的物理学学士学位,还曾在加州大学伯克利分校学习过研究生的物理,并且合作发表了多篇关于非线性光学的学术论文。2015年“数学领域最佳写作评选”(The Best Writing on Mathematics)曾以专题形式介绍过她的作品。此外,她还赢得了2016年的“统计报告卓越奖”(Excellence in Statistical Reporting Award)以及专门表彰年轻科学记者的“艾弗特·克拉克和塞斯·佩恩奖”(Evert Clark/Seth Payne Award)。

原文链接:

https://www.quantamagazine.org/20160822-supersymmetry-bet-settled-cognac/

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