Podcast Script (zh)
[0.120-4.171] SPEAKER_00: 你说希格斯粒子不叫上帝粒子吗？那是卖书的人起的名字。
[4.471-9.834] SPEAKER_02: 畅销科普书，对，我记得当时听到就想 它应该能解决很多问题，统一物理观念。
[9.914-17.576] SPEAKER_02: 这是我的想法，但你能谈谈，那是不是像上帝粒子的大飞跃？ 还是耶稣粒子？呃，你知道希格斯粒子的贡献在哪方面？
[17.876-26.513] SPEAKER_00: 这种统一能力？要理解这个，了解点历史有帮助。 所以电弱理论提出时，统一了 电磁力和弱力，希格斯粒子参与其中。那个理论
[26.593-49.211] SPEAKER_00: 写于70年代中期，预言四种新粒子：W+玻色子、W-玻色子、 Z玻色子、Z玻色子、Z玻色子、Z玻色子，还有 Z玻色子、Z玻色子、Z玻色子、Z玻色子，还有Z玻色子 以及希格斯玻色子。所以理论带来这四种粒子， 它们由理论预言。1983到84年，W和Z粒子被发现
[49.291-60.448] SPEAKER_00: 在CERN超级质子同步加速器上，七公里长的 粒子对撞机。理论三个部分已找到。因此人们 从80年代起就确信希格斯粒子存在，因为它是
[60.528-71.661] SPEAKER_00: 粒子家族部分，理论框架只有存在希格斯才成立。 那然后呢？为什么LHC现在这么大？实际上， LHC的隧道不是为LHC建的，是为之前的加速器
[71.741-77.627] SPEAKER_00: 叫做大型电子正电子对撞机，80年代末、90年代初开始运行。
[77.707-88.901] SPEAKER_00: 他们挖了27公里隧道，装加速器和对撞机。 最终呢， 它让电子和正电子对撞。 那台机器主要是为了找希格斯粒子。 但能量不够，没能实现。不过
[88.981-98.640] SPEAKER_00: 它主要精确研究了W和Z粒子。 制造了大量这类粒子，以前只能造少量。 所以能非常精确地研究它们。 从而检验70年代提出的电弱理论。
[98.720-106.707] SPEAKER_00: 确认理论正确。1999年机器关闭时， 虽然没找到，但大家非常确信 电弱理论是对的。希格斯粒子或类似粒子
[106.787-118.269] SPEAKER_00: 必须存在，否则理论不成立。 如果能发现，行为完全符合预测。 拼图缺了一块，希格斯粒子的发现本身 嗯，是巨大成就，无论实验还是
[118.349-126.406] SPEAKER_00: 理论上。另一方面，就像拼图，每块 都已就位，美丽图像只缺一块，大致知道 那块一定在某处，对吧。所以发现重要，
[126.486-129.330] SPEAKER_00: 那个片段肯定在那，所以发现本身重要。
[129.410-140.743] SPEAKER_00: 其实没那么有趣，只是确认了显而易见的事实。 有趣不在完善标准模型，这理论我们都知道了。 基本框架已存在40多年，实际上希格斯粒子很独特。
[140.823-153.608] SPEAKER_00: 它是一种独特的粒子，和标准模型其他粒子完全不同。 理论上它很麻烦，有很多棘手问题需要研究。 它比想象中复杂，所以有很多相关问题。 希格斯粒子带来很多问题也伴随机遇，我们其实不懂。
[153.688-167.587] SPEAKER_00: 它如何以现在形式存在？因此很多理由认为它伴有其他粒子。 希格斯粒子必然伴随其他粒子，或由其他物质组成。 所以它不是基本粒子，而是由更小东西构成，我可以谈谈。
[167.887-171.416] SPEAKER_02: 想听的话，这概念说希格斯粒子可能不是基本粒子。
[171.716-184.176] SPEAKER_00: 可能有一些……哦天哪，那只是个想法，还没被证实。 但这些想法源于一个问题，它推动了物理学很多发展。 它推动了物理学30年发展，还有个基本事实。
[184.256-197.946] SPEAKER_00: 希格斯场弥漫宇宙各处，赋予粒子质量。 希格斯场与其他场不同之处在于 比如你取电磁场 如果测量这房间的电磁场，会发现很多活动。 因为有光、微波和无线电波等等。
[198.026-211.670] SPEAKER_00: 但假设我们能去非常遥远的空旷空间。 屏蔽它，围个大盒子，测里面电磁场。 除了量子涨落，场几乎为零，但基本上它 变为零。希格斯场处处有值，有点像整个
[211.750-221.235] SPEAKER_00: 整个空间储存着希格斯场的能量。 对。 它不为零，有限。有点像把 提升空间温度到背景值。这种能量赋予了 所以电子和夸克有质量，是通过
[221.315-224.879] SPEAKER_00: 和希格斯场中储存的能量相互作用。
[224.959-231.541] SPEAKER_00: 事实证明，这种能量值必须精确调谐，如果你 想要一个有趣的宇宙。所以如果你压低希格斯场，
[231.621-240.920] SPEAKER_00: 它就容易坍缩。如果做简单计算，基本上 希格斯场有两种可能：要么处处为零， 这样宇宙只有无质量粒子，不能形成原子，而且
[241.000-253.564] SPEAKER_00: 只能光速运动；要么爆炸成巨大值，我们叫它 普朗克尺度，量子引力尺度。那时如果希格斯场 那么强，连电子都巨大，坍缩成黑洞， 就会变成黑洞宇宙，没有类似我们的东西。
[253.644-266.835] SPEAKER_00: 所以希格斯场强度到观测值，似乎需要 物理定律的微调。你得摆弄其他场，在 标准模型刚好调到了金发姑娘值。 等等，然后宇宙全是黑洞，没有我们这样的。
[266.915-270.409] SPEAKER_00: 原子能存在，这很可疑，大家都不喜欢。
[270.709-280.472] SPEAKER_02: 嗯，有两个解释，一是神设计了。 一切完美，二是无数平行宇宙，我们只是。 刚好在生命能复杂的宇宙里。所以你说，
[280.552-285.834] SPEAKER_02: 生命，任何复杂性，既非混乱也非黑洞。 对，对。
[286.134-286.946] SPEAKER_00: 是的。
[287.246-295.663] SPEAKER_02: 你感觉如何？你怎么看？这真是个 迷人的概念，完美调谐的场，无处不在。 是的。 存在吗？你怎么看？是啊，你怎么看？
[295.963-309.305] SPEAKER_00: 对，你列出了两种可能。 真的吗？ 嗯，对，某个宇宙创造者说，是的， 调到正确水平，那是一种可能，但不 科学上可检验，但理论上，我想可能。 抱歉打断，但也可能有，
[309.605-314.794] SPEAKER_02: 不是设计者，但难道不能只是， 我不太确定那会是什么。 但有种力量，
[314.874-317.404] SPEAKER_02: 某种机制，强制场产生复杂。
[317.484-322.232] SPEAKER_02: 就是把宇宙拉向复杂的力量。 嗯，是的。 确实有人这么想。
[322.532-326.641] SPEAKER_00: 我不太认同。 我说过，这听着很蠢。 不，确实有人提过这种论点。
[326.941-330.273] SPEAKER_02: 李·斯莫林认为，宇宙诞生于黑洞内部。
[330.573-345.924] SPEAKER_00: 所以宇宙像达尔文演化，繁衍其他宇宙。 能形成黑洞的宇宙更容易生出新宇宙，最后… 有些想法，我觉得是李·斯莫林的。 我觉得宇宙诞生在黑洞里。 所以宇宙就是达尔文进化。 宇宙诞生之处， 通向其他宇宙。
[346.004-355.500] SPEAKER_00: 而且，能形成黑洞的宇宙， 更可能产生更多宇宙。 所以你会得到很多个宇宙。 它们的法律挺像的。 我是说，我不知道，随便啦。
[355.800-364.739] SPEAKER_02: 可是—— 嗯，最近我在播客里跟李聊过。 他提醒我，物理学界 有很多有意思的人。 真迷人。 总之，抱歉，所以——
[365.039-380.122] SPEAKER_00: 我是说，作为实验物理学家， 我觉得这些想法挺有趣的， 但它们其实测不了。 所以我一般不去想它们。 所以，我是说，回到科学问题上， 没有，但有个解释。 关于希格斯粒子，有个可能的解法， 它不涉及多重宇宙或上帝摆弄 物理定律。
[380.202-396.725] SPEAKER_00: 如果最流行的方案 是叫超对称的东西， 这是个涉及新型对称的理论。 宇宙的。 其实，它是最后几种对称性之一。 可能存在的那种。 我们在自然界还没见过的， 也就是力粒子之间的对称性 和物质粒子之间的。
[396.805-412.353] SPEAKER_00: 所以我们说的费米子，也就是物质粒子， 和玻色子，也就是力粒子。 如果你有超对称性， 那每个粒子都有一个超级伙伴 在标准模型里。 不深入细节的话， 效果基本上是，你有一大堆 其他场，它们抵消了
[412.433-434.462] SPEAKER_00: 标准模型场的影响， 并且把希格斯场稳定在一个合理合适的数值上。 所以超对称性中，你自然而然地， 不需要对自然常数做任何调整 或任何操作，就能得到一个有适当值的希格斯场， 这正是我们观测到的那个。 而且超对称性还有很多别的优点。 它预言了一种暗物质粒子存在。
[434.542-450.171] SPEAKER_00: 那会非常棒。 它暗示强力与弱力在高能下统一。 所以有很多理由认为 这是个很有成效的想法。 当大型强子对撞机快启动时， 我想当时炒作挺多的。 期望很高，觉得会发现 这些超伴子。 主要是因为，如果超对称性
[450.251-464.046] SPEAKER_00: 把希格斯场稳定在刚好的值， 这些超粒子能量大概跟我们 在对撞机上探测的能量差不多。 所以人们以为，发现希格斯粒子后， 很可能也会发现超伴子。 所以一旦你在希格斯场里制造涟漪，
[464.126-466.099] SPEAKER_00: 你应该能看到这些……
[466.399-471.948] SPEAKER_02: 所以一旦你在希格斯场里制造涟漪， 你应该能看到这些类型的。 对，应该的。
[472.248-490.652] SPEAKER_00: 所以超级场存在。 一开始我就说， 我们在探测真空。 嗯，我是说， 假如这些超级场存在。 真空里有超级场。 这些超对称场。 用力撞，就能让它们振动。 就会飞出超级粒子。 大致就是这个想法。 就这些，好吧。 这就是关键。
[490.732-496.258] SPEAKER_00: 但我们还没有。 但我们还没有。 至少到目前为止，我是说， 大型强子对撞机跑了十年数据。
[496.338-515.206] SPEAKER_00: 没有超级伙伴的迹象， 超对称粒子已被发现了。 实际上，没有任何迹象。 标准模型外的新粒子都发现了。 超对称不是唯一能做到这点的。 还有其他理论，涉及 额外的空间维度 或者可能涉及希格斯玻色子 由更小的东西组成， 由其他粒子组成。
[515.506-524.050] SPEAKER_02: 对，这很有趣，你知道。 我从没听说过这个。 那确实是个有趣的观点。 你能多聊聊这个吗？ 比方说，可能是什么， 希格斯粒子可能由什么组成？
[524.350-539.561] SPEAKER_00: 嗯，所以最古老的， 关于这个的原始想法 就是所谓的技术色理论， 基本就是强相互作用的类比。 所以想法是希格斯玻色子是个束缚态， 由两个非常强相互作用的粒子组成， 有点像夸克。
[539.641-553.029] SPEAKER_00: 有点像夸克，但能量更高。 有超强的作用力。 不是强相互作用力。 而是极强的新作用力。 希格斯粒子就是它们的束缚态。 如果那是对的，希格斯粒子 会是技术色粒子的第一个。 技术色，我不是理论家，
[553.109-567.415] SPEAKER_00: 但基本还不完善。 特别是LHC发现希格斯后， 那类理论基本被排除， 很多技术色理论都被否定了。 但还有别的理论。 类似技术色。 所以有部分复合性理论， 这是我的一些同事 在剑桥大学研究过的。
[567.495-576.875] SPEAKER_00: 这是个类似的想法： 希格斯粒子是强相互作用粒子的束缚态。 由某些强相互作用粒子组成。 标准模型粒子本身， 像顶夸克这类奇特粒子
[576.955-589.090] SPEAKER_00: 也会混合在一起， 但不是复合粒子的真实结构。 所以这是标准模型的扩展， 它解释了这个 希格斯玻色子的金发姑娘值问题。 也帮我们理解目前状况， 又有点像元素周期表，
[589.170-604.811] SPEAKER_00: 有六种夸克和六种轻子， 你可以把它们排成整齐表格。 你能看到列中模式重复出现。 然后你会想，嗯，好吧， 也许有更深层的东西在起作用。 所以这可能是一种 部分复合性理论， 能解释某种放大的图景。
[604.891-618.361] SPEAKER_00: 它展现整个对称模式， 并理解成分，为什么我们有 所以粒子物理的一个大问题是 为什么物质粒子有三个副本？ 所以，在我们说的第一代里， 也就是构成我们的东西， 有电子中微子， 上夸克和下夸克。
[618.441-633.803] SPEAKER_00: 它们是宇宙中最常见的物质粒子， 但是它们有副本， 这四个粒子的副本 在第二代和第三代中。 所以像μ子、顶夸克等等。 我们不知道为什么。 我们看到这些模式， 我们不知道它从哪来。 所以这是另一个大问题。 我们能不能找出更深的秩序？
[633.883-637.911] SPEAKER_00: 来解释这个特定的 我们看到的粒子周期表？
[638.211-649.498] SPEAKER_02: 这个更深的秩序有没有可能 几乎就像一个单一的实体？ 所以就像我猜测的某种东西。 类似弦理论的梦。 这就是那个梦想吗？ 是找到简单优美统一的东西吗？
[649.798-663.349] SPEAKER_00: 对，那就是梦想。 而且对一些人来说， 对很多人，它还是那个梦想。 史蒂文·温伯格写了本很棒的书， 他是理论物理学家之一， 他在标准模型的建立中起了关键作用。 所以他和别人一起提出了电弱理论，
[663.429-681.369] SPEAKER_00: 它统一了电磁力和弱力。 他写了这本书，在接近尾声时， 80年代末90年代初，书名《终极理论之梦》， 这是一本可爱简短的书， 关于终极统一理论的想法， 它统一了所有东西。 读他的书你能感受到， 写于80年代末90年代初，
[681.449-683.979] SPEAKER_00: 当时感觉这种理论快出现了。
[684.059-703.717] SPEAKER_00: 那时正是弦理论。 曾经特别让人兴奋。 所以弦理论，一直有这么个东西， 叫做超弦革命。 理论物理学家们非常兴奋。 他们发现了这些理论对象， 这些微小的振动弦环，原则上， 不光是引力的量子理论， 还能解释标准模型的所有粒子， 并把它们统一起来。
[703.797-716.245] SPEAKER_00: 就像你说的，有个东西叫弦， 你可以拨动它。 它振动的方式会给你不同的音符， 每个音符都对应一个不同的粒子。 所以这个想法非常美妙。 但问题是，嗯，有好几个， 大家发现数学特别难。
[716.325-734.683] SPEAKER_00: 所以人们花了三十年时间， 他们花了三十年甚至更久， 想搞懂弦理论。 而且我认为，你知道， 你要是跟多数弦理论家聊， 他们多半会老实说 还没人真正搞懂弦理论是啥。 我是说，研究虽多， 可还是没搞明白。 另一个问题是，弦理论 主要预测的
[734.763-740.509] SPEAKER_00: 是远超实验室能测的能量级别 的物理现象。 永远。 对，也许永远。
[740.809-748.506] SPEAKER_02: 抱歉扯远了，不过 有没有空间彻底创新， 建一种粒子对撞机， 能把能量等级 提升一个量级？ 还是只能越建越大？
[748.806-762.461] SPEAKER_00: 我是说，也许可以。 确实有些想法， 但要让你感受下要跨的沟有多大。 所以，大型强子对撞机用能量碰撞粒子。 我们管它叫14太电子伏特。 这就像你让一个质子加速
[762.541-779.378] SPEAKER_00: 然后让它通过14万亿伏特。 这样我们就到了希格斯粒子的能量水平。 还有这些弱相互作用粒子的能量水平。 它们非常重。 弦理论说的那个标度 叫做普朗克标度。 我觉得大概是10的 等等，我算准点。 是10的18次方吉电子伏特。
[779.458-785.738] SPEAKER_00: 所以大概是10的15次方太电子伏特。 所以你的意思是， 能量大一万亿倍，超过……
[786.038-791.123] SPEAKER_02: 对对对。 10的15次方，或者说大10的14次方倍。 哦，天哪，我甚至——
[791.423-806.762] SPEAKER_00: 我可能算错了什么， 但都在那个数量级。 这个数字非常大。 所以这不只是量级的问题， 而是能量的提升。 是14个量级的能量提升。 为了让你明白这意味着什么， 如果用今天的技术造粒子加速器， 它会比太阳系大还是小？
[807.062-808.478] SPEAKER_02: 像银河系那么大。
[808.778-809.950] SPEAKER_00: 银河系。
[810.250-812.780] SPEAKER_02: 所以需要把加速器
[813.080-826.364] SPEAKER_00: 建在银河系周围， 才能达到看见弦的能量。 如果弦存在的话。 这是个根本问题—— 大多数统一理论， 也就是量子引力理论， 只在能量上给出可验证的预言， 但那些能量我们无法探测。
[826.444-829.416] SPEAKER_00: 除非有不可思议的，你知道，
[829.496-837.773] SPEAKER_00: 除非冒出什么不可思议的事。 完全没想到的技术 或者科学突破 这几乎没法想象 永远别说永远，但基本没戏
[838.073-844.133] SPEAKER_02: 是啊，我都能想象那新闻了 埃隆·马斯克要建粒子对撞机 跟银河系一样大
[844.433-850.957] SPEAKER_00: 必须得这样 得跟所有银河邻居联手 来买单，我觉得没错 这就像吃了大力丸的欧洲核子中心
[851.037-865.914] SPEAKER_00: 是啊，预测这场景有点难 但未来有可能，跟现在一样 是的 有点难 把银河当作感恩的星系 我觉得这很重要 感谢加入我们 我们很感激 不客气 回头见。 嗯，拜拜。 其他人， 我去打个盹。 拜拜。 再见。 回见。
[865.994-870.939] SPEAKER_00: 一会儿见。 明天见。 拜拜。 拜。 下次见。 再会。 拜拜啦。 回头见。 走了哈。 拜。 拜啦。