史蒂芬·霍金教授谈粒子物理学未来与中国巨型对撞机

2016-11-30

以下文章来源于数理人文

，作者史蒂芬·霍金

作者简介：

史蒂芬·霍金（Stephen Hawking），英国著名物理学家与宇宙学家，被誉为继爱因斯坦后最杰出的理论物理学家之一。英国皇家学会院士（1974年，是当时最年轻的院士），美国科学院外籍院士（1992年），1979年至2009年剑桥大学卢卡斯数学教授，现任剑桥大学理论宇宙学中心研究主任。

霍金完成了许多意义深远的杰出研究工作，获奖无数。主要的贡献有他与罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）共同合作提出的彭罗斯-霍金奇性定理，以及他关于黑洞辐射的理论预测（现称为霍金辐射）。他结合广义相对论与量子力学，对量子宇宙学进行了先驱性研究。他关于黑洞面积不减定理的理论预言得到最近 LIGO 引力波实验观测的支持。LIGO 是尖端大科学项目成功进行重大基础科学前沿探索的又一个范例。

霍金撰写了多本阐述自己理论与一般宇宙论的科普著作，最为人熟知的是《时间简史》，该书自出版至今发行量已过千万。

自今年9月以来，关于中国是否建设巨型对撞机引发广泛的讨论。最近应丘成桐教授邀请，当今最富盛名的物理学家霍金教授就粒子物理学未来与中国巨型对撞机发表如下公开评论，由哈佛大学鲜于中之博士和清华大学何红建教授翻译成中文，现连同英文原文发布于“数理人文”杂志微信版，转载请注明出处。

数理人文

夫筹学之道，求根创新。学之大者，受诸天地，推理寻真，必若古之辞赋大家，赋比并用，若虚若实，外则参乎物象数理之阴阳表里，内则究物我天赋流通之大气！有规有矩，无界无疆。此理学人文之根基也。学之上流，辞兼理文，雅洁瑰丽，直可以动天地而感鬼神。中文翻译

英文原文

照片来源 Flickr / Lwp Kommunikáció

粒子物理学绝对不是一个行将就木的领域，也与它在1980年代的面貌完全不同。

从那以后，标准模型看起来基本上已被证实，这给人一种该领域已经完成的印象。然而，这绝不是真实情况。自然界还存在标准模型无法解释的许多现象，其中包括CP破坏，中微子振荡，和暗物质，等等。同时我们还有大量理论上的难题：如何包含引力、量子场论中新近发现的各种对偶、夸克禁闭、暗能量、黑洞、和早期宇宙学。这是一个非同寻常的领域，它对于有志向、有兴趣探索我们的宇宙如何运行的年轻人提出了巨大的挑战。

在这方面，中国有成为世界领导者的绝佳机遇 —— 不要错过它！一个很好的范例就是建造巨型对撞机，它将在今后五十年中引领高能物理学。

Particle physics is definitely not a dying field. It is however an entirely different enterprise than it was in 1980.

Since then, the standard model looks to be essentially confirmed and this may give the impression that the field

is complete. However, that is far from being true. There are phenomena that are just not included in the

standard model. Some are CP violation, neutrino oscillations, dark matter. In theory, the problems are immense:

how to include gravity, the recently discovered dualities of quantum field theories, quark confinement, dark

energy, black holes, early-universe cosmology. It is a different world but one that offers huge challenges to

ambitious young people interested in how our Universe works. China has an incredible opportunity to become

the world leader here — don’t waste it. A good example is to build the Great Collider that can lead high energy