Frank Close & Ian Sample

The God of Exceptionally Small Things
Edinburgh International Book Festival
Saturday 28 August 4:00-5:00pm
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Frank Close 是量子物理学家、牛津大学教授，还是一位科普作家，他的新书 Antimatter 讲的是神秘的“反物质”(antimatter)。Ian Sample 是《卫报》的科学记者，他的新书 Massive 是一部科学历史书，追述所谓 God Particle 的发现过程。两位的特长是能把复杂的科学假说和枯燥的科学历史讲得井井有条，栩栩如生。

根据我们已经拥有的知识，在宇宙大爆炸的一瞬间，巨大的能量同时转化为物质(matter)和反物质(antimatter)，我们都是由物质组 成，物质如果遇到与之相对的反物质，将会导致两者同时消失，同时释放巨大量能。然而大爆炸之后产生了等量的物质和反物质之后，反物质就不见了，Frank Close 说科学家们无法解释那些反物质去哪儿了。反物质并不神秘，欧洲量子物理实验室(CERN)就在制造反物质，这就是丹•布朗的《天使与魔鬼》的基础了。但是 Frank Close 指出，这里面的数字是很重要的，20克反物质氢离子就有一颗原子弹的能量这是没错，但是目前CERN每小时能制造2000个反物质氢离子，假设能提高到每 秒2百万个，要生产20克得花100亿年，用量子物理学们的语言，这是“not trivial”，即不可能实现的。即使等得起，生产这么多反物质所需要的能量也早就超过一颗原子量的能量了。

Ian Sample 的新书 Massive 是一部科学历史书，也是一本科普读物。所谓的 God Particle 是媒体给的名字，量子物理界被称为 Higgs Boson，其中的 Higgs 就是爱丁堡大学的荣休教授 Peter Higgs了，Ian Sample 讲述了他第一次来到爱丁堡采访 Peter Higgs 的故事。当然这个 Higgs Boson 的发现者其实同时有好几个，Ian Sample 一一追踪了这些科学家的故事。Higgs Boson 被认为在宇宙大爆炸初期出现，但从没有找到过。2008 CERN在日内瓦建造的地下环形加速器LHC第一次启动，吸引了大批媒体的关注，就是因为用这台加速器能在找到所谓的 God Particle。

这场讲座的提问中，最有意思的是一个哲学问题：大爆炸是怎么发生的？在大爆炸之前有什 么？Frank Close 给了比较清晰的回答：大爆炸之后出现了时间、物质和我们所知道的一切物理规律，所谓大爆炸，是在这一点之后，人类可以理解在宇宙中发生了什么，在这之前的 一切，我们目前无法理解。而且要知道所谓“之前”、“之后”是时间概念，这一概念只有在大爆炸之后才有，大爆炸并不是在一个线性的时间轴上的某一点，可以 说是时间的起点，起点“之前”是什么我们不知道。

恰好今天英国量子物理学家霍金(Stephen Hawking)发表“宇宙大爆炸不需要上帝”的言论，其实是他的新书 The Grand Design的 宣传。上面 Frank Close 给出的宇宙爆炸的解释，是现在普遍接受的观点。但是大爆炸如何发生，科学和宗教都有解释空间，宗教人士可以说是上帝(广义的上帝、一种超级的存在)引发了 宇宙大爆炸，科学家们则推出了多种理论试图解释，string theory是其中之一，霍金认为，在 string theory 基础上产生的 M theory，已经足以解释宇宙大爆炸的发生，所以就不需要用上帝来解释了。当然这只是一种假说，不是所有的量子物理学家们都同意这种解释。

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