超對稱性，再見？

蒂姆·克羅斯

托馬斯·赫胥黎說：“科學(xué)的最大悲劇，是用丑惡的事實屠殺美麗的假說?！钡@是科學(xué)的方法。如果自然提供了某假說有誤的明確證據(jù)，那么你必須放棄該假說，或者至少修改該假說。毫無疑問，那些與該假說的正確性存在利益關(guān)系的人，心里會不舒服。但至少每個人都知道自己的立場是否正確。

然而，在相反的情況下——即自然未否定某假說，但頑固地拒絕提供任何支持該假說的事實——會發(fā)生什么？沒人知道自己的立場是否正確。物理學(xué)領(lǐng)域的一個重要假說——超對稱性——正迅速陷入上述境地。超對稱性理論認(rèn)為所有已知的基本物質(zhì)和能量粒子都存在“超對稱性”伴粒子，即“超對稱粒子”，此理論試圖填補物理理論中的許多漏洞。超對稱性理論既簡潔又精妙，但仍然沒有任何事實支撐?，F(xiàn)在看來，這一理論在2017年要么被證實，要么被拋棄。

超對稱性不是什么新理念，其現(xiàn)代形式可追溯到1971年。但是，直到最近，沒有人對粒子加速器未能發(fā)現(xiàn)超對稱粒子一事太擔(dān)心，因為超對稱性理論預(yù)測，超對稱粒子比與其對應(yīng)的基本粒子更重，因此需要更多能量來生成。對于“更多”能量具體是高多少，不同版本的超對稱性理論有不同的說法。但很多版本的超對稱性理論都說要“高得多”，當(dāng)時的機器無法產(chǎn)生如此高的能量。位于日內(nèi)瓦郊區(qū)的歐洲粒子物理實驗室——歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC）于最近升級，改變了這一狀況。該機器于2015年重新開放，如今，其能量之大，足夠發(fā)現(xiàn)所有簡單直接版本的超對稱性理論所預(yù)測的超對稱粒子。

然而，該機器一無所獲。2016年，曾有一系列報道稱強子對撞機發(fā)現(xiàn)了一種新粒子（后被證實是誤報），即便如此，也不能表明所謂的新發(fā)現(xiàn)是超對稱粒子。而且，在隨后于哥本哈根舉行的會議上，根據(jù)理論物理學(xué)界一項歷史悠久的傳統(tǒng)，超對稱粒子不存在得到正式承認(rèn)。打賭稱超對稱粒子將于2016年6月前被發(fā)現(xiàn)的一群科學(xué)家，按時將賭注——一瓶白蘭地酒交給了與其對賭的一群科學(xué)家。

雖然上述賭局已塵埃落定，但是如果超對稱粒子能在2017年確實被發(fā)現(xiàn)，人人都將歡呼雀躍，而物理學(xué)將重新回到解釋暗物質(zhì)（宇宙的組成部分，只能通過其引力效應(yīng)察覺，可能是由超對稱粒子組成）這樣的奧秘，以及解釋各種自然力量是否本質(zhì)上是同一事物的不同方面。然而，如果超對稱粒子仍然毫無蹤影，超對稱性理論也將難以為繼。

有些改良版的超對稱性理論可能使該理念多存活一段時間。舉例來說，有一種超對稱性理論認(rèn)為，只有一半的已知粒子具有對應(yīng)的超對稱粒子，而強子對撞機目前尚無力發(fā)現(xiàn)這些超對稱粒子。但此種狡辯像是絕望之舉，與2013年理論物理學(xué)界的信心滿滿形成鮮明對比，彼時，預(yù)言已久的希格斯玻色子終于被發(fā)現(xiàn)。通常，確定一種理論破產(chǎn)的確切時間，要比確定理論誕生的時間更有難度。然而，除非超對稱粒子最終決定現(xiàn)身，否則，歷史書可能一致將2017年記載為超對稱性理論的破產(chǎn)之日。

（翻譯：熊靜，審譯：康娟）