平行宇宙真的存在嗎？| 謝爾頓&王貽芳對話實錄（下）
1月5日，頂科論壇&抖音合作節目《硬核知識局》第二期——《平行宇宙真的存在嗎？》在“世界頂尖科學家論壇”抖音官方賬號上線。90歲的諾獎得主謝爾頓·李·格拉肖（Sheldon Lee Glashow），中國科學院院士、中國科學院高能物理研究所所長王貽芳兩位頂尖科學家展開了精彩對話。
標準模型會被取代嗎？中微子物理研究什麼？平行宇宙真的存在嗎？獲得諾獎是什麼體驗？想對20歲的自己說什麼？就這些問題，兩位頂科進行了深入探討。我們整理了對話的文字實錄，分上下兩篇推送。
此篇爲下篇。關注“世界頂尖科學家”公衆號，可查看上篇——《謝爾頓對話王貽芳：我們只知道了宇宙中5%或4%的能量 | 文字實錄（上）》。
粒子物理實驗的實際應用
嚴伯鈞：我再問王教授最後一個問題，通常我們都認爲粒子物理學研究是非常基礎的研究，它與現實生活的關係不大，除此之外，進行粒子物理實驗的成本非常昂貴，但我知道其實粒子物理學的研究可以應用到我們的日常生活中。您可以爲我們介紹一下粒子物理實驗的一些應用嗎？
王貽芳：我們研究的是最深奧的物質結構，也就是說，我們需要最先進的技術來支持我們的研究。當然，我們隨處都能見到最先進的技術的應用實例，有很多例子，比如實際上我們現在在許許多多領域進行研究，這些研究會使用到同步輻射設備比如凝聚態物質，生物學、材料科學、環境地質學等領域，其實現在每個大國，像美國、中國、歐洲、日本，每個國家都有三個、四個或者五個不同的同步輻射設施作爲他們的旗艦研究設施，實際上這種設施在很多領域都有非常廣泛的應用，美國、中國和歐洲也有自由電子激光設施，而所有這些研究設施實際上都來自粒子物理，同步輻射來自環形對撞機，而自由電子激光器則來自於直線對撞機。
這些類型的粒子物理學研究確實給我們帶來了很多技術以及完善了很多領域的一些應用，比如當你老了，會經常去到醫院，將會看到很多以加速器爲基礎的癌症治療機，其中有很多是出自於粒子物理研究的。舉個例子，在高能物理研究所的實驗室，我們現在正在研究加速器硼中子俘獲治療實驗裝置（BNCT），這是一種用於中子癌症治療的設施。其實你會發現很多這樣的應用，我認爲在未來我們能在日常生活中看到更多這樣的例子。另一個例子是WWW，它是最近才發現的，其實現在幾乎每個人都在使用它，這個例子也很好地體現了粒子物理研究的成果。
格拉肖：我來補充剛纔你提到的一個東西，這個東西對日常生活有着非常重要的貢獻，那就是同步輻射。科學家對它的研究始於上世紀40年代，其實我的論文導師朱利安·施溫格在很久很久以前就發展了同步輻射理論，但是一開始它產生了非常令人厭煩的效應，導致我們很難建造圓形電子加速器，因爲當電子繞核轉動時它們會以某種無用的方式失去能量，但事實證明它並非毫無用處，現在就像王教授說的，在每個國家它都已經變成了數十億美元的產業，一開始沒用的東西竟然能夠應用在各種場景。你最喜歡討論的主題就是中微子，我也是，這個東西貌似無用，其實還是能發揮作用的。
另一個是宇宙射線。如果我們暴露在宇宙射線下，它會對我們產生有害影響，所以瞭解宇宙射線現象對我們來說非常重要，因爲宇宙射線中有隕石，而隕石中可能會有某些東西影響我們，還會毀滅地球上的生命，畢竟6600萬年前正是這些東西讓恐龍滅絕了，這裡與空間科學有着內在的聯繫，我們現在正在研究的事，未來有沒有可能讓我們免受這種隕石的危害。就在最近，美國宇航局（NASA）進行的一次演示表明，如果我們知道在1000萬年後有一場嚴重的大災難，而我們從現在就開始着手準備應對這場大災難的話那還是來得及的，我們能讓人類在這場災難中存活下來，實用性非常高。
嚴伯鈞：也許研究本身可能不那麼適用，但也許有時它的副產品會有用，或者在某些意外情況下，它們會變得可用或實用而且還能創造利潤。
格拉肖：絕對是這樣。
王貽芳：其實，剛纔聽格拉肖教授的話之後我又想到，過去幾年，在我們進行的中微子研究中，我們發現我們還沒有完全理解核反應堆，通過中微子我們既可以提高核反應堆的安全性，也可以提高裂變反應的效率，這意味着我們可以更接近臨界點，可以使用現有反應堆產生更多能量，這種額外的功率增加也會給我們帶來好處。確實，你會從你的研究中發現一些無法預測的東西。
如果整天想着得諾貝爾獎，那你肯定得不到
嚴伯鈞：明白了。所以只要你有高科技就會發生很多不可預知的事情，這些事情可能有益於我們的生活。我提出的問題基本上就是這些，我們知道現在有很多抖音用戶在收看本次採訪，我也收集了一些抖音用戶提出的有趣的問題，這些用戶對像你們這樣的頂級科學家充滿了好奇，我們可以簡單地回答一下他們提出的這些問題。我們有三個非常簡短的問題要問格拉肖教授，稍後我們也會問王教授三個問題。那就先從格拉肖教授開始吧，第一個問題是，在得諾貝爾獎之前，你有沒有想過自己會能獲得諾貝爾獎？獲獎的時候你是什麼感受呢？
格拉肖：總有人問我這樣做是不是會獲得諾貝爾獎。在我生命中的任何時候，這都不是它存在的方式，不應該一直惦記着諾貝爾獎，它很少會出現在我的腦海裡。我記得我在斯坦福大學還是一名年輕教授時，有位教授獲得了諾貝爾獎，這個消息真的令人振奮。但是它絕不是我生活的一部分，我是在完成了大部分與標準模型相關的工作後纔開始覺得我可能會獲得諾貝爾獎。在我獲得諾貝爾獎的前一年，10月初即將宣佈諾貝爾獎得主的時候，某個早上六點鐘，一個電話把我驚醒了，我去接了電話，但是打電話的是我們的住家保姆。她幫我們帶小孩，她出去約會想叫出租車，但她卻打電話給我。
我不會想會不會得諾貝爾獎這個問題，如果你整天就想着得諾貝爾獎，那你肯定得不到。我們不是這樣做研究的，你的目標不是諾貝爾獎，你不要想着要贏得諾貝爾獎，你應該嘗試做好科學研究，如果做好科學研究了，你可能會獲得諾貝爾獎也可能不會得獎。其實很多科學家，他們有着非凡的成就，他們應該獲得諾貝爾獎，但是他們並沒有得獎，還有一些獲得諾貝爾獎的科學家其實他們並不值得這個獎，這是一件非常隨機的事情。如果你這輩子都在追求這樣一個愚蠢的目標，那你將會失敗。
嚴伯鈞：所以說諾貝爾獎不是目的，它只是結果。
格拉肖：加勒比海的一個島上的某個小國，人口不到一百萬，但是這個國家卻有兩個諾貝爾獎得主，他們得獎也不是因爲他們比其他島上的人更聰明。
平行宇宙真的存在嗎？
嚴伯鈞：第二個問題非常非常簡單，感覺它和哲學有關，您真的相信平行宇宙嗎？
格拉肖：與弦理論相關的愚蠢之處就體現在這裡。弦理論，是的，他們是天才，他們認爲存在平行宇宙且平行宇宙的數量是無限的，我們和這些宇宙沒有聯繫。關於這些平行宇宙的書也不少，還有一些杞人憂天的人打電話給我，讓我安撫他們的焦慮，因爲他們怕自己會墜入另一個宇宙中。這些大部分都是胡說八道，他們討論平行宇宙，尤其是弦理論家討論的平行宇宙完全是浪費時間。我會告訴你們忘記平行宇宙這個東西吧。這些問題與量子力學相關，我們想更好地理解量子力學，我們想將量子力學嵌入到一些更大的方案中，但是那是未來的夢想。討論平行宇宙就只是浪費時間，有時間討論這個，還不如做字謎遊戲。
嚴伯鈞：第三個問題有點奇怪，這個真的是觀衆提出來的，我也不敢確定是不是真的，聽說大學的時候您也掛科了，對嗎？
格拉肖：噢，是的，我也掛了一門。大四的時候我在康奈爾大學選修了凝聚態物理學課程，那門課的老師太可怕了，所以我沒有去上課，我掛科了，我沒有做問題集，考試的時候沒有考過，就這樣，我掛科也是活該。我根本沒有想到老師會這麼可怕。
嚴伯鈞：接下來這個問題，看起來像是在和您開玩笑：除了掛科，您覺得要成爲物理學家還要具備哪些東西？
格拉肖：是的，掛科不是必須的，這次掛科的代價有點高，就是因爲掛科，我在研究生院的第一年沒有獲得獎學金，我在研究生院的第二年、第三年和第四年都拿到了獎學金。其實我這一生都得到了國家政府的大力支持，對此我非常感激，特別是國家科學基金會的幫助。
我覺得有一點很重要，並且這是我年輕時沒有得到的東西，除了學校的引導和其他人的支持，在我的整個教育生涯中，初中和高中的時候，我對科學很感興趣。我培養這種興趣的方法就是交朋友，這些朋友最終也成爲了著名的科學家，那是因爲我從其他想了解科學的朋友那裡學到了東西，我也對科學產生了興趣。我們會一起發現某些書，書裡有一些我們不知道的事，但是當時還沒有機構能給我們提供支持。
如今就不一樣了，現在外面有太多方法可以讓孩子們對科學產生更濃厚的興趣，有科學營、科學項目，不管是在中國還是在美國，政府都會舉辦校外特別活動大力發展科學技術和工程學校，科學技術工程和數學教育（STEM）在中美乃至全世界都已經變得非常重要。過去不是這樣的，我認爲這是非常重要的。重要的是，我們要發現那些在很小的時候就表現出科學和數學天賦的孩子，把他們培養起來，給他們需要的工具，去適合他們能力的大學，給他們提供合適的老師，強化他們的技能，這真的非常重要。世界各國政府都有責任找出聰明的有天賦的孩子，讓他們爲人類的理解做出貢獻。
嚴伯鈞：現在這些孩子他們有更多的資源、更多的機會，尤其是在網上，現在都有互聯網了。謝謝格拉肖教授，我們也有幾個問題要問王教授。第一個問題：聽說你有一個非常酷的綽號，叫做幽靈粒子捕手，您能告訴我們這個名字的背後有什麼故事嗎？
王貽芳：我是一名實驗粒子物理學家，從事中微子物理學研究。中微子通常被稱爲幽靈粒子，因爲我研究中微子，所以有人就想出了這個奇怪的名字，他們想用某個東西來吸引別人的注意，所以就給我起了這麼一個綽號，我覺得它背後沒有什麼特別的含義。
嚴伯鈞：所以這個名字用來描述你一直專注的研究工作。中微子也稱爲幽靈粒子，在進行科普的時候，我做了很多視頻介紹幽靈粒子，其實就是中微子。格拉肖教授說平行宇宙是一個愚蠢的問題，但我還是想問一下你的看法和格拉肖教授的看法是否一致？可能我們看了太多科幻小說了，但是觀衆他們也非要問你這個問題。
王貽芳：我是實驗粒子物理學家，所以說你應該知道我的答案。目前關於平行宇宙，我們沒有看到一點證據，我該怎麼相信它的存在呢？
嚴伯鈞：那麼，我們就可以愉快地跳過這個問題了。我注意到兩位在很小的時候就對物理學產生了非常濃厚的興趣，實際上中國在青少年科學思維的教育上也下了很大的功夫，這裡有一位來自南京大學的同學，他是物理專業的大二學生，他叫做繆慎浩，我們來看看他有什麼問題。
對20歲的自己，會說什麼？
繆慎浩：大家好，我是南京大學物理學院的大二學生繆慎浩，非常榮幸能夠向我的同門師兄王貽芳院士以及我很尊敬的格拉肖先生提問。想請問二位：是什麼樣的契機引導二位走上物理學研究道路的呢？如果要給二十歲的自己一句話又會是什麼呢？
格拉肖：20歲的時候我還在康奈爾大學學習物理，我的同學是史蒂文·溫伯格，後來我和他一起獲得了諾貝爾獎，高中的時候我和他就是同學，後來又一起在康奈爾大學學習，在那之前我早就致力於科學。我會對20歲的自己說：堅持下去，你走的這條路是正確的，研究你正在做的事情，不要選修薩克教授的課程。
嚴伯鈞：好的，謝謝，王教授呢？
王貽芳：20歲的時候，我還是一個大學生，主修核物理，當時的我並不知道未來我要做什麼。很偶然的一次機會，丁肇中先生來中國挑學生，我就被選中了，然後我進入了這個領域。我只能說我進入這個領域是偶然的，當然這也是我個人的選擇，但我的意思是，我進入這個領域算是一個偶然，顯然不是一開始就想好我要進入這個領域。
格拉肖：丁肇中先生爲科學做了很多貢獻，他把你帶入了這個領域。
嚴伯鈞：人生就是由各種美好的意外構成的而不是設計好的，我聽到有人這麼形容我們的人生。今天的採訪到這裡就結束了，非常感謝王教授和格拉肖教授，很開心我今天能和兩位對話。
溫馨提示：關注“世界頂尖科學家”公衆號，可查看上篇——《謝爾頓對話王貽芳：我們只知道了宇宙中5%或4%的能量 | 文字實錄（上）》。
編 輯：陳 墨
責 編： 小 文