歐洲核子研究中心為新型對撞機制作營銷視頻，裏面滿是謊言-薩拜因·霍森菲爾德

法蘭克福高級研究所研究員理論物理學家Sabine Hossenfelder近日發文稱：歐洲核子研究中心為新型對撞機制作營銷視頻，裏面滿是謊言。

這位物理學家説，“我並不反對建造更大的對撞機。比我們之前探測能量更高的粒子對撞機是探索新物理最清潔、最可靠的方法。但我強烈反對誤導公眾，讓他們相信這種代價昂貴的實驗的前景。目前，對於普朗克能量以下的任何能量，我們都沒有可靠的新物理學預測。下一個更大的對撞機可能不會發現什麼東西。這可能令人沮喪，但這是事實”。

（歐盟核子研究中心新型對撞機營銷視頻）

下文為她的文章內容：

大型強子對撞機（LHC）剛剛完成了它的第二次運行。除了一些異常，數據中沒有什麼新的東西。在希格斯-玻色子（Higgs-boson）被發現之後，無論是在大型強子對撞機裏還是在更高的能量下，我們也沒很好的理由應該在對撞機中找到別的東西，直到比我們現在所能達到的能量要高15個數量級的時候。

當然，不管有沒有合理的理由，這可能有一些東西。在你看見之前，你永遠不會知道。因此，粒子物理學家正在遊説下一個更大的對撞機。

提議已經流傳了一段時間。

就像日本人喜歡用20-30英里長的直線對撞機來撞擊電子和正電子這樣的想法，這機器初步命名為國際直線對撞機（ILC）。負責擬定該提案的委員會似乎感覺到日本科技部將對這個項目持悲觀態度。

幾年前，中國人表示有興趣建造一個周長50英里的環狀正負電子對撞機（CEPC）。Nima Arkani-Hamed非常支持這種選擇，這個對撞機也被稱為Nimatron。中國製定科技創新的五年計劃，CEPC顯然沒法在2016-2020年的計劃中完成。

與此同時，歐洲核子研究中心也有自己的（建造）計劃，這是一台被稱為未來環形對撞機（FCC）的機器。目前正在討論三種不同的變體，這依據碰撞是否在強子（FCC-hh）、電子位置（FCC-ee）或兩者混合物（FCC-he）之間。FCC-hh計劃現在是一研究課題，這個課題將在一個400萬歐元的歐盟項目中進行（這個項目就附帶了上面的營銷視頻）。

這個視頻宣稱FCC是“世界上最大的科學儀器”，將解決以下問題：

宇宙的96%是由什麼組成？

這大概指96%是由暗物質和暗能量組成的。雖然暗物質可能是由重粒子構成，而FCC可以產生這樣的重粒子。但暗能量並非如此，粒子對撞機不探測暗能量。暗能量是一種低能量、長距離現象，與高能物理完全相反。FCC將可靠地調查另外4%，和我們過去50年調查的4%相同。

暗物質是什麼？

我們已經做了幾十個實驗來尋找暗物質粒子，但沒有任何東西被看見。我們可能會走運，FCC將會產生符合要求的粒子，但沒人知道這將是什麼情況。

為什麼不再發現反物質？

因為如果有的話，你就不會在這問這個問題了。大概這一項是指重子（Baryon）不對稱。這是一個可能沒有答案的微調（Fine-tuning）問題。即使有，FCC可能也不會回答。

宇宙是如何開始的？

FCC不會告訴我們宇宙是如何開始的。大離子碰撞產生小團夸克膠子等離子體，這種等離子體幾乎肯定也存在於早期的宇宙中。但FCC所能產生的物質具有的密度比在宇宙初期的這種密度低70個數量級。即使是這一塊等離子體也會發現自己在FCC中的處境比在早期宇宙中遇到的情況大不相同，因為在對撞機中它會膨脹到真空中，但在早期宇宙中，等離子體填滿整個宇宙而空間膨脹。

在附帶的網站上，我進一步瞭解到FCC“是一個大膽的跳躍，進入了一個完全未知的領域，它將探索……令人困惑的大量的中微子（Neutrino）”。

在標準模型中，中微子質量是一個問題，因為要麼你需要從未被見過的右手中微子，要麼因為中微子不同於其他費米子（Fermion），它們是“馬約拉納粒子（Majorana-particles）”。

後一種情況，你不會在粒子對撞機中發現，但在其他實驗中可以發現。對於前一種情況，在普朗克尺度下最簡單的模型擁有大量的右手中微子，因此FCC絕不可能看到它們。你當然可以建立模型，其中質量處於較低的能量並且恰好落在FCC範圍內。我相信你能行。粒子物理學家可以胡亂地拼湊模型來預測一切，這就是為什麼我不相信他們的預測。儘管，FCC也不是不可能找到什麼東西，但沒有很好的理由説明為什麼會這樣。

我並不反對建造更大的對撞機。比我們之前探測能量更高的粒子對撞機是探索新物理最清潔、最可靠的方法。但我強烈反對誤導公眾，讓他們相信這種代價昂貴的實驗的前景。目前，對於普朗克能量以下的任何能量，我們都沒有可靠的新物理學預測。下一個更大的對撞機可能不會發現什麼東西。這可能令人沮喪，但這是事實。

（翻譯：程小康）

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