近日，理论粒子物理学界发现了一种出乎意料的新的对偶性。这种对偶性存在于两种可能在质子对撞中出现的散射过程之间。令人惊讶的是，两种散射过程之间的联系告诉我们，虽然粒子物理学的标准模型解释了粒子及其相互作用的微观世界，但在它错综复杂的细节中，还有一些东西并没有被完全理解和掌握。每当惊喜出现，自然会引起人们的注意。研究论文已于近日发表在《物理评论快报》上。
对偶性的概念在物理学中并不少，它出现在不同的物理领域。最著名的对偶性可能要数量子力学中的波粒二象性。著名的双缝实验表明，光可以像波一样行事，但它的行为也可以如粒子一般。这就是对偶性的一个经典案例，也就是说，它是表面上看似不同、但导致了相同结果的理论之间的一种对应和联系。
在这项新研究中，团队发现的是一个类似的对偶性。在LHC上，科学家已经用大量质子进行了对撞实验。质子中包含着更基本的粒子，也就是夸克和负责传递强力的胶子，正是胶子将夸克“粘”在了一起，束缚在质子内部。在对撞的巨大冲击下，来自不同质子的两个胶子可以相互作用，产生新的粒子，比如希格斯玻色子，从而在探测器中形成错综复杂的模式。
令人惊讶的是，虽然目前的计算在实验上还不如著名的双缝实验切实可感，但两者之间已经出现了一个清晰的数学图谱，表明它们都包含着相同的信息。科学家发现，在某种程度上来说，这两个计算的结果是相关的。也就是说，一个散射过程发生的可能性有多大，其答案中就包含了另一个散射过程发生的可能性。这就是一种典型的对偶性。
对科学研究来说，惊喜总是代表着，有一些我们现在知道却还不了解的东西，而唯一的路就是继续进一步的研究。自从2012年发现希格斯玻色子之后，物理学界还没有发现任何轰动性的新粒子。现在，许多物理学家采取的方式是，对预期发生的事情进行非常精确的预测，然后将这种预测结果，与非常精确的测量进行比较，看看是否能在那里找到偏差，希望在这种“裂缝”中找到一条通向新物理的路。