史蒂芬·霍金教授談粒子物理學未來與中國巨型對撞機

作者簡介：史蒂芬·霍金（Stephen Hawking），英國著名物理學家與宇宙學家，被譽為繼愛因斯坦後最傑出的理論物理學家之一。英國皇家學會院士（1974年，是當時最年輕的院士），美國科學院外籍院士（1992年），1979年至2009年劍橋大學盧卡斯數學教授，現任劍橋大學理論宇宙學中心研究主任。

霍金完成了許多意義深遠的傑出研究工作，獲獎無數。主要的貢獻有他與羅傑·彭羅斯（Roger Penrose）共同合作提出的彭羅斯-霍金奇性定理，以及他關於黑洞輻射的理論預測（現稱為霍金輻射）。他結合廣義相對論與量子力學，對量子宇宙學進行了先驅性研究。他關於黑洞面積不減定理的理論預言得到最近 LIGO 引力波實驗觀測的支持。LIGO 是尖端大科學項目成功進行重大基礎科學前沿探索的又一個範例。

霍金撰寫了多本闡述自己理論與一般宇宙論的科普著作，最為人熟知的是《時間簡史》，該書自出版至今發行量已過千萬。

自今年9月以來，關於中國是否建設巨型對撞機引發廣泛的討論。最近應丘成桐教授邀請，當今最富盛名的物理學家霍金教授就粒子物理學未來與中國巨型對撞機發表如下公開評論，由哈佛大學鮮於中之博士和清華大學何紅建教授翻譯成中文，現連同英文原文發佈於「數理人文」雜誌微信版，轉載請註明出處。

照片來源 Flickr / Lwp Kommunikáció

中文翻譯

粒子物理學絕對不是一個行將就木的領域，也與它在1980年代的面貌完全不同。從那以後，標準模型看起來基本上已被證實，這給人一種該領域已經完成的印象。然而，這絕不是真實情況。自然界還存在標準模型無法解釋的許多現象，其中包括CP破壞，中微子振蕩，和暗物質，等等。同時我們還有大量理論上的難題：如何包含引力、量子場論中新近發現的各種對偶、夸克禁閉、暗能量、黑洞、和早期宇宙學。這是一個非同尋常的領域，它對於有志向、有興趣探索我們的宇宙如何運行的年輕人提出了巨大的挑戰。在這方面，中國有成為世界領導者的絕佳機遇 —— 不要錯過它！一個很好的範例就是建造巨型對撞機，它將在今後五十年中引領高能物理學。

英文原文

Particle physics is definitely not a dying field. It is however an entirely different enterprise than it was in 1980. Since then, the standard model looks to be essentially confirmed and this may give the impression that the field is complete. However, that is far from being true. There are phenomena that are just not included in the standard model. Some are CP violation, neutrino oscillations, dark matter. In theory, the problems are immense: how to include gravity, the recently discovered dualities of quantum field theories, quark confinement, dark energy, black holes, early-universe cosmology. It is a different world but one that offers huge challenges to ambitious young people interested in how our Universe works. China has an incredible opportunity to become the world leader here — don』t waste it. A good example is to build the Great Collider that can lead high energy physics for the next fifty years.

2016年，霍金與好友丘成桐在哈佛大學數學科學與應用中心（CMSA），照片來源 CMSA Blog

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