盲人的悲哀,就在於無法看清楚前進的道路。
沒有統帥的軍隊是烏合之眾,沒有人指揮的勞動沒辦法創造價值。
沒有理論指導的實踐,就如同盲人在陸地漫無目的的行走,沒有目標,沒有方向,沒有任何意義。
》萬物運動的規律藏在哪裡?
萬有引力定律F=G×m×M/R^2。
這個公式裡質量m和距離R是基本可測物理量,是可以用肉眼觀察到的。
然而代表背後規律的是距離2次方的倒數關係,這個數字2是用任何儀器都無法直接看到的。
●1919年,愛丁頓爵士利用日全食的機會,測量了恆星的光線通過太陽引力場的彎曲角度。驗證了廣義相對論的推論:引力可以扭曲空間。
後來人們發現,愛丁頓的測量數據有偽造的嫌疑。
但是廣義相對論並沒有因此而被否定。
科學實驗的準確與否,不能決定科學理論的正確性,只能驗證科學理論的推論。
二次世界大戰後,隨著量子力學的崛起以及電氣化時代的到來,並且在集成電路問世以後計算機處理數據能力大幅度增強,人類興建了大量的科學儀器。
》但是,現在的科學儀器,驗證的都是幾十年乃至100年前的理論。
目前,世界上最大的強子對撞機LHC在歐洲。
●LHC周長27公裡,深埋在阿爾卑斯山下100米,耗資37.6億歐元,歷時10年才建設完畢。
目的是為了尋找幾十年前量子力學標準模型預言的各種粒子。
把一個又長又直的管道抽成真空,在管道的兩頭放上兩面鏡子,讓雷射束在兩面鏡子之間來回反射,如果有微小的振動,那麼就會引起相位差,讓光線產生幹涉效應。
這個裝置花了科學家們十幾年的時間和幾十億美元,如果只是為了測量震動而測量震動,那就是吃飽了撐的。
在美國新澤西州和華盛頓州就有兩個這樣的裝置,被稱作引力波天文臺。用來測量黑洞或者是中子星合併時產生的引力波。
●引力波是廣義相對論的推論,廣義相對論誕生於1915年。
沒有廣義相對論,引力波天文臺毫無價值,因為根本就沒辦法弄清楚到底是什麼造成了振動。
》1954年,楊米爾斯理論問世。
●Yang Mills場的規範對稱原理為粒子物理的標準模型提供了堅實的數學基礎。
為了給夸克和輕子以質量,必須有一個玻色子產生自發的對稱性破缺,這個粒子被稱為西格斯玻色子。
歐洲強子對撞機在2012年取得了一個最重要的成果,就是發現了標準模型預言的希格斯玻色子。
●對稱性破缺產生質量的希格斯機制,是50年前提出的理論。
人類的科技進步之所以能在工業革命以後如此迅速的發展,就是因為理論遠遠走在了前面。
》目光落在腳步前面才有意義。
對稱性在物理學中的重要意義,以上世紀初諾特定理作為源頭。
●諾特定律把對稱性和守恆性關聯在一起。
諾特還用對稱性變換的方法,直接從狹義相對論推導出了廣義相對論,這被稱為廣義相對論的數學證明。
這一方法啟發了楊振寧,把麥克斯韋方程做了一個對稱性變換,推導出了楊米爾斯方程。
●歐洲強子對撞機的背後,是艾米諾特、楊振寧等理論物理學家的慧眼。
》科學已經走到了世界的本質底層,前面是無盡的黑暗。
宇宙的95%由暗物質和暗能量組成。根據已經進行的實驗探測,已知的所有理論模型全是錯的。
用微波背景輻射計算出來的哈勃常數是68公裡每秒/百萬秒差距。
用測量恆星紅移計算出來的哈勃常數是72公裡每秒/百萬秒差距。
如此巨大的誤差,說明我們關於宇宙的模型可能根本就不對。
●CEPC是由中科院高能所主推的北京大電子對撞機項目。
CEPC想作為Higgs工廠製造大量的希格斯玻色子,對其性質進行精確地測量,順便看看能否發現新的物理現象。
即使這個項目建成了,並且如願以償,對科學進步也沒有任何推動作用。
如果進一步證實了希格斯機制的正確性,只不過重複了歐洲對撞機的工作。如果否定了希格斯機制,也不會產生新的理論。
即使發現了全新的物理現象,僅僅是在未解之謎之上,又增加了一項未解之謎。
●因為楊振寧的反對,這個項目被無限期推遲了。
只有在一種情況下,建設新的對撞機才有意義:提出了一種全新的理論,能夠解釋以前解釋不了的現象,並且新的理論能夠推導出以前從未被觀測到的物理現象。
然後我們才需要一件新的儀器去驗證新理論的推論,就像用引力波天文臺去驗證廣義相對論的推論一樣。
科學發展最需要有智慧的人,而不是一架科學儀器。