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当然，也有更简单的可能。我们见过的两个粒子就不能是一对伙伴吗？也许光子与中微子会走到一起？或者，希格斯粒子与电子是一对？在已知粒子中发现未知的关系当然是很美妙的，而且令人信服。
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遗憾的是，没有一个理论成功假定了两个已知粒子间的超对称。相反，在所有的超对称理论中，粒子的数目至少多一倍。它们只不过假定每个已知粒子伴随着一个超伙伴。不但有超夸克，也有超轻子和光微子。成对的伙伴还有中微子与超中微子，希格斯微子与希格斯玻色子，引力微子与引力子。成双成对的粒子，仿佛满载着一艘粒子的诺亚方舟。纠缠在这个超子与微子的网络里，我们迟早会把巨人看作小丑，把小丑看作巨人，或者别的什么东西。
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不管好坏，大自然不是这样的。前面讲过，没有哪个实验产生过超电子的证据。直到今天，似乎也没出现过超夸克、超轻子或超中微子。世界有大量的光子（每个质子对应着十亿多个光子），但没人见过哪怕一个光微子。
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问题的解决是假定超对称是自发破缺的。我们在第四章讨论过对称是怎么自发破缺的。这种自发破缺可以推广到超对称。我们可以构造这样的理论：在它描述的世界里，力是超对称的，但那些定律却经过了精心的调节，从而使最低能量状态——即对称性消失的状态——不是超对称的。结果，不需要粒子的超对称伙伴具有相同的质量。
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这就产生一个丑陋的理论。为了打破对称，我们必须添加类似希格斯粒子的粒子。它们也需要超伙伴。还有更多的自由常数，可以调节来描述它们的性质。接着，我们不得不调节理论的所有常数，以满足所有的新粒子都有很大的质量，当然也就看不见了。
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对基本粒子物理学的标准模型做这样的事情，不需要添加假设，可以得到一个精巧的结果，叫最小超对称标准模型，简称MSSM。我们在第一章讲过，原来的标准模型大约有20个需要人工调节的自由常数，通过调节它们才能得到与实验一致的预言。MSSM增加了105个常数，为了保证理论与实验一致，理论家可以自由调节它们。假如理论是正确的，那么上帝就成了玩儿杂耍的。他喜欢键盘多的乐器，喜欢16条缆绳的帆船，那才好调整每个帆的形状。
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当然，自然也许喜欢这样。理论也可能真的解决常数的调节问题。这样的话，将常数从20个增加到125个，得到的结果是，没有一个新常数需要像原来的常数那样用心调节。尽管如此，有那么多需要调节的常数，实验家很难检验或否定理论。
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这些常数有很多安排，对它们来说，超对称都是破缺的，而每个粒子都有不同于其超伙伴的质量。为了隐藏看不见的另一半，我们不得不调节常数，使看不见的粒子质量远远大于我们看见的粒子的质量。我们必须要让这一点正确，因为假如理论预言了超夸克比夸克轻，我们就会有麻烦。不必担心，我们有很多不同的方式来调节常数，以保证我们没有见过的所有粒子都会因为很重而看不见。
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如果需要解释这样的常数调节，那么理论必须解释为什么希格斯玻色子具有我们想象的大质量。我们已经说过，即使标准模型也没精确预言希格斯粒子的质量，但它应该比质子重120倍。为了预言这一点，必须调整超对称理论，使超对称性能在这个质量尺度下恢复。这意味着看不见的超伙伴大约都有这个尺度的质量，如果真是如此，LHC应该看到它们。
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许多理论家希望LHC将要看到的，是大量可以解释为丢失的超伙伴的粒子。如果LHC真的看到了，那当然是理论物理学家30年来的胜利。然而我要提醒大家，还没有明确的预言。即使MSSM是正确的，也有很多不同的方法来调节那125个参数以满足我们已知的事实。这至少生出十多种不同的图像，对LHC能看到什么会做出截然不同的预言。
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还有更多的麻烦呢。假定LHC生成了新粒子，考虑到超对称理论有那么多不同的形式，那么即使超对称理论错了，也仍然可能经过调节而满足LHC的第一批发现。为了证明超对称，还需要更多的东西。我们需要发现更多的新粒子并解释它们。而它们也许并不都是已知粒子的超伙伴。一个新粒子可能是另一个尚未发现的新粒子的超伙伴。
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证明超对称正确的唯一无懈可击的方法是证明确实存在某种对称性——就是说，对各种可能的实验结果，我们有可能用一个粒子来替代其超伙伴，而结果不发生改变。但这对LHC来说，至少在开始的时候很难实现。所以，即使在最好的情形，我们也需要再等很多年，才能知道超对称是否是常数调节问题的正确解释。
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同时，许多理论家似乎都相信超对称。有几点不错的理由认为它是旧的统一思想的进步。首先，希格斯玻色子，假如不是点粒子，似乎不会很大。这就有利于超对称而排除了某些（尽管不是所有）拟色理论。另一点理由来自大统一思想。我们在前面讨论过，在大统一能量尺度下进行的实验不能区分电磁力与核力。标准模型预言存在这样的统一尺度，但需要小小的调整。超对称形式的标准模型带来了更直接的统一图景。
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超对称当然是很迷人的理论思想。力与物质的统一思想为基础物理学中最深层的对偶性提供了解决方法。难怪那么多理论家觉得简直难以想象一个不是超对称的世界。
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同时，确实也有物理学家担心超对称（如果真的有）早就应该在实验中看到了。在最近一篇论文的引言里，我们看到这样的典型说法：“LEPII[CERN的巨型正负电子加速器]没有发现任何超粒子或希格斯粒子，这个事实引出了另一个问题。”28北卡罗莱纳大学著名理论家弗拉姆普顿（Paul Frampton）最近写信给我说，我在过去十多年的一般观察是，多数研究TeV尺度超对称破缺现象的人（有几个例外）都认为，TeV尺度超对称在实验中显现的可能性远小于50%，大概也许只有50%。29
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不管怎么说，我个人的猜想是，超对称（至少对迄今研究过的形式说）不能解释LHC观测的东西。在任何情形，超对称都由实验决定，不论多么偏爱美学标准，我们都盼着有一个答案能告诉我们它是否是正确的自然图像。
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但是，即使发现了超对称，它本身也解决不了我在第一章列举的那五个大问题。它不能解释标准模型的常数，因为MSSM有更多的常数。它也不能选择引力的量子理论，因为主要的理论都与超对称的世界相容。也许暗物质是超伙伴构成的，但我们需要直接检验。
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这个更大缺陷的原因在于，虽然超对称理论有了更多的对称性，却没变得更简单。其实它们比对称性少的理论要复杂得多。自由常数的个数没有减少——反倒大大地增加了。它们不能统一我们已经知道的任意两样事物。假如超对称性能揭示两个已知事物背后的共性，当然应该是很迷人的——就像麦克斯韦的电磁统一那么迷人。假如能证明光子和电子，甚至中微子与希格斯微子是一对超伙伴，那就太美妙了。
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但任何超对称理论都不是这样的。相反，它们假定了一组新的粒子，使每个粒子与某个已知或未知的粒子为对称伙伴。这种理论成功太容易了。创立一个全新的未知世界，然后建立一个有很多参数（可以调节参数隐藏新的粒子）的理论，是不那么动人的，即使它在技术上引人入胜。做这种理论是不会失败的，因为与现有数据的任何矛盾都可以通过调节常数而消除。只有当它面对实验时，才可能失败。
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当然，这并不是说超对称不对。它可能是正确的，如果真是那样，LHC就有可能在未来的几年发现它。但超对称没有我们希望的那些行为，这意味着它的支持者们可能远离了经验科学的大树，而摇摇欲坠地坐在一个小枝丫上。也许正如爱因斯坦说的，哪儿的木头薄就在哪儿打钻，不过那是要付出代价的。
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物理学的困惑 第六章 量子引力：岔路
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粒子物理学家忽略引力时，几个勇敢者从20世纪30年代就开始思考把引力与飞速发展的量子理论融合起来。在半个多世纪里，做量子引力的先驱屈指可数，也很少有人关注他们。但量子引力的问题不会永久被冷落。在我提出的那五个大问题中，它是真正不容回避的。它不像别的问题，它在寻求一种书写自然律的语言。解决任何其他问题而不先解决它，就像跟一个没有法律的国家进行谈判。
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量子引力是真正的追求，思想的先驱者就像寻找新世界的探险家。现在，探险的人多了，有些景观已经清楚地画出来了。人们还发现有的行迹只能通向死地。有的地方在发出光亮，有的地方开始拥挤，这个时候我们还不能说问题解决了。
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