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转自：中国科技信息网 http://www.chinainfo.gov.cn/data/200503/1_20050328_106857.html
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物理学家眼中的未来 预测人类的未来，是令人恐惧的工作
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[作者:Graham P.Collins]
[发布时间:20050328]
[来源:《科学美国人》中文版 2005年第2期 中国科学技术信息研究所加工整理]
诺贝尔物理学奖获得者尼尔斯玻尔 (Niels Bohr) 在 Yogi Berra( 美国著名职业棒球运动员，他也说过与玻尔类似的话 ) 之前许多年就曾说过 ：“作出预言很难，尤其是有关未来的预言。”但是在 2004 年10月7 日到9日，有150多名顶尖的物理学家齐集加州大学圣巴巴拉分校，共同从事这件令人畏惧的工作。在该校的 kav1i 理论物理学研究所成立25周年纪念典礼上，他们回顾过去四分之一世纪的物理学，并展望在下一个四分之一世纪将会发生什么。
在走廊一侧，谈论的人们对理论问题津津乐道，但许多话题都明显谈到了一项实验设备，即位于日内瓦附近的欧洲核子研究中心 ( 简称 CERN ) 的大型强子对撞机 ( 简称LHC)，约在2007年开始正式运行。一些谈论者期待着大型强子对撞机能够解决涉及粒子物理标准模型的著名问题以及随之而来的其他问题。
哈佛大学的 Nima Arkani- Hamed 认为，大型强子对撞机可以揭示遥远陌生的物理学证据，例如弦论的 “ 风光 ”， 根据该理论，我们的宇宙只是许多较大的多宇宙中的一个小片，每个小片具有不同的宇宙常数并受其支配 [ 参见本刊 2004年11期 Raphael Bousso 和 Joseph Polchinski 的文章《弦论大地的风光》] 。
Arkani-Hamed 描述了一个新的有关希格斯 (Higgs) 粒子的理论模型，认为该模型决定了其他基本粒子的质 量 ， 可以成为大型强子对撞机实验的 主要目标。根据该模型，希格斯粒子的质量与我们所在的多宇宙中的小片有 很强的精确和谐性 ， 利用该模型可预 测其能量发生比目前人们预计的高得 多的超对称效应。他宣称，这一变化解决了传统超对称模型的所有现象问题，并且详细地预测了大型强子对撞机将会发现什么。
得克萨斯大学奥斯汀分校的 Steven Weinberg 分享了他的“ 梦魔 ”： 大型强子对撞机将会揭开希格斯粒子最简单的可能变形体，而且与标准模型毫无二致。这样便留下许多无怯回答的问题，而且对于该如何扩展标准模型几乎没有提供任何线索。
在低能物理学领域，加州大学洛杉矶分校的 Steven Kivelson 与众多学者讨论了凝聚态物理学 ，主要是物质中的电子科学。他说道 ，最紧迫的问题是了解所谓的“ 坏金属 ”。这些材料表现出的现象可以简单地进行描述，然而不能用任何已知的金属物理学来解释。普林斯顿大学的 Philip Anderson 把重点放在用适度水平的杂质掺杂并加热到超过转变温度的高温超导体的特殊情况。他说道，“我们应该感到非常惭愧 ”，在物质形态理论背后的理论问题至今仍未完全解决。
会议涉及了其他许多领域 ，例如纳米物理学、天体物理学 ( 特别是引力波 )，以及量子计算和引力。会上还即席祝贺了该研究所的所长 David Gross 成为今年诺贝尔奖获奖者之一。经过对与会者提出的问题进行汇总 ，Gross 共列举了 25 个前瞻性的问题 ，涉及各主题的所有方面。一些问题与生命科学中的物理学应用有关。例如根据一个生物体的基因组是否能够获知该生物的外形? 进化论是否可以被量化和做出预言?为了解决生物学问题，是否需要求新的数学出现 ，就像弦论需要新的数学一样?
这些问题反映出普林斯顿的生物物理学家 William Bialek 早先在会议中指出的一个趋势。依照 Bialek 的观点 ，25年前生物物理学触及了令生物学家困惑的应用物理学方法的问题，然而在今天，由于物理学家提出有关生命物质的新的和不同的研究问题而显得更有特色。也许在纪念该研究所成立50周年的会上，将会出现建立在理论物理学模型上的新型理论生物学。 |
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发表于 2005-8-29 14:31:22
发表于 2005-9-10 22:55:43
