2016年6月，第4届大型强子对撞机物理学大会（LHCP 2016）在瑞典隆德召开。会议的最后一天，诺奖得主、著名理论物理学家Frank Wilczek做了一个报告，展望粒子物理学在未来的前景。Wilczek教授回顾了标准模型的成就和不足，也讨论了大统一理论、时间反演对称性及其破坏等问题，甚至探讨了改变恒星内部核反应，将人类社会多延续几千亿年的可能性。
一、标准模型：成就和不足
1. 我们的标准模型，或称核心理论，包括了描述强相互作用和弱电相互作用的SU(3)×SU(2)×U(1)规范理论以及最小耦合的爱因斯坦引力——一个局域洛伦兹不变的规范理论。这个理论取得了巨大的成功。它不仅为化学、天体物理和所有工程技术提供了坚实的基础，也支撑并实现了还原论者的梦想：用数学精确描述物质最基本单元间的相互作用，以此理解整个物理世界。
举个例子，我们来看一下QCD（量子色动力学）的直接数值结果。这里没有不可控的近似，没有微扰论，没有截断，没有模糊的调控因子。现在的理论拥有不同寻常的对称性和一个高度受限的基本框架：输入几个参数后，这个理论要么能解释实验上已经观测到的极其丰富的强相互作用现象，要么不能。显然它能。
从中我们发现，利用m = E/c2，我们能解释（绝大部分）质量的来源：利用无质量的胶子和（几乎）无质量的夸克作为基本组分，我们可以解释质子和中子的质量。即使LHC只是验证了标准模型，它对科学和文化就已经做出了影响深远的贡献。2. 不过，仅仅是这样的话，人们还是会有些失望的。尽管成果辉煌，但标准模型确实不像一个终极理论。它的对称结构不是完美的，夸克和轻子被分入几个不均衡的多重态。
不知道什么原因，这些多重态被重复了三次。希格斯双重态则非常不一样，只有一个；为了解释夸克和轻子的质量和各种混合，它包含了各种耦合强度，但它们在理论上依然很随意。标准模型仍然无法解释很多重要现象，尤其在宇宙学里。比如天文学里的暗物质，它看起来像一团残留下来的粒子，但标准模型里所有的粒子都不符合它的性质。关于物质和反物质不对称性以及暴胀的起源，已经有一些充满希望但又比较模糊的基本物理框架。
我们希望能进一步澄清这些框架，并且更好地理解暗能量（也就是爱因斯坦的宇宙学常数）的本质。
二、大统一量子数4. 直积规范对称结构SU(3) × SU(2) × U(1)简直就是在乞求被放入一个更大、更包容的对称性里。弱电理论里的SU(2)× U(1)Y → U(1)Q破缺告诉我们，基本方程的低能解会受到宇宙场或凝聚（希格斯机制）的影响而隐藏全部对称性。
SU(5) → SU(3) × SU(2) × U(1)破缺或SO(10) → SU(3) × SU(2) × U(1)破缺也是出于同样的机制，只是形式稍微复杂一点。各种扩大对称性的猜测是否成功，主要看它是否很自然地作用在夸克和轻子上。事实上，标准模型对称性的另一个“不完美”之处，是它将夸克和轻子分成了几个即使在同一家族里也互不关联的多重态。
如果允许右手中微子N存在——它可以合理解释中微子质量——我们需要6个多重态（如果不允许，则需要5个）。另外，这些多重态的U(1)Y超荷是一些奇怪的分数，完全由唯象理论确定。能够统一直积群SU(3) × SU(2) × U(1)的（技术上）最简单的对称性包括SU(5)和SO(10)。它们，尤其是SO(10)能很好地组织这些费米子多重态并解释这些奇怪的分数超荷。这个事实相当了不起。
三、时间反演对称性和它的破坏9. 没有多少经验能比过去和将来的区别更令人印象深刻。但是自从科学革命以来，三百年现代物理研究发现的基本定理都不区分过去和将来。它们都有时间反演对称，简称为T。牛顿的动力学和引力理论、爱因斯坦对它们的改进、量子电动力学，以及所有粒子物理和核物理实验都展示了这个对称性。这样一来，T被看作理所当然，被当做一个独立的基本原则。这一切在1964年被改变了。
在布鲁克海文国家实验室，James Cronin和Val Fitch领导的队伍在K介子（在高能加速器上产生的不稳定粒子）的衰变中发现一个破坏T的微小效应。他们的结果是给理论物理带来了一项重大挑战：既然T不再是一个基本的原则，那为什么它在绝大多数情况下被那么精确地遵守呢？基本物理在广阔的范围内取得了很多进展，最后汇聚成现代形式的标准模型。这些新进展大大地澄清了这个疑问。
物理学家发现，狭义相对论的一般原则、量子力学和规范对称一起会极大限制粒子间的相互作用形式。
四、还有什么？14. 当我作这个报告时，750GeV伽马-伽马共振的命运还没有定。我当时说这个结果看起来非常无端，如果它是真的，我们可就要被迫丢下之前的傲慢，学会变得更谦卑一些了。
前面讨论过的关于力的大统一方案，关于T破坏的基本理解，对我来说是非常有说服力的——正如我之前所说，它们应该是对的，我讨厌将它们推倒重来。如果没有新的超强的相互作用，或者完全背离那些导致耦合常数统一的想法，我们不可能解释那个共振。一旦背离，很难想象前面的努力不会前功尽弃。当然，只有大自然才有最终的话语权，但我们总得设定个优先顺序。在我的理论里，那个共振不太可能出现。
15. 另外，新的SU(3) × SU(2) × U(1)单态粒子通常和大统一或轴子的想法不冲突，它们可能存在。标量场，比如希格斯场，可能通过提供低维有效作用为这些粒子打开门户。