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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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本书大部分内容写于2005年，正好是爱因斯坦第一个伟大成就发表100周年。这一年有很多纪念活动。对任何人来说，这都是关注物理学的一个很好理由，当然这没有一点儿讽刺的意味。爱因斯坦的有些发现很激进，直到今天也还没得到某些理论物理学家的足够理解，其中最主要的一点就是他的广义相对论关于空间和时间的认识。
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广义相对论的主要教诲是，空间几何不是固定不变的。它动态地演化着，当周围物质运动时，它也随时间而变化。空间几何里甚至还穿越着引力波。在爱因斯坦之前，我们在中学学习的欧几里得几何一直被作为永恒的法则：三角形三个内角之和等于180度，这总是正确的，而且将永远正确。但在广义相对论中，三角形的内角和可以是任意的数值，因为空间几何可以发生弯曲。
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这并不意味着存在另一个固定的刻画空间的几何，例如说空间像球或马鞍而不是平面。重要的是几何可以任意改变，因为它在物质和力的影响下随时间演化。我们的定律不是陈述几何是什么，而是决定几何如何变化——就像牛顿定律不是告诉我们物体在哪儿，而是通过确定力对运动的影响来说明它们如何运动。
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爱因斯坦之前，几何被认为是定律的一部分。爱因斯坦揭示了空间几何遵从更深层的定律而在时间中演化。
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完全理解这一点是非常重要的。空间几何不是自然律的一部分。于是，在那些定律中，没有什么决定空间几何的东西。因此，在解爱因斯坦广义相对论方程之前，我们对空间几何没有任何概念。只有在解方程之后，我们才知道那几何是什么。
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这意味着自然律的表达形式不能再假定空间有任何固定的几何。这是爱因斯坦思想的核心。我们前面将其概括为一个原理，即背景独立性。这个原理说，我们可以完全确定自然定律，而不需要对空间几何做任何先验的假定。在过去那种几何固定的图景中，几何可以认为是背景的一部分，是大自然自我表现的不变的大舞台。我们说物理学定律是背景独立的，意思是空间几何不是固定的，而是演化的。空间和时间不是为事物的演化搭舞台，而是从定律中产生出来。
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背景独立的另一方面是说不存在地位特殊的时间。广义相对论最根本的就是以事件和事件之间的关系来描述世界的历史。主要的关系涉及因果性。一个事件可以处于一个因果链，引发别的事件。从这个观点看，空间是派生的概念。空间概念其实完全依赖于时间的概念。拿一个时钟，我们可以考虑正午钟声响起时发生的所有事件，它们构成空间。
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广义相对论的一个重要观点是不存在特别的计时方式。任何种类的时钟都可以用，只要它说明原因在结果之前。但是因为空间定义依赖于时间，空间的不同定义与时间一样多。我刚才说了空间几何在时间中演化，那不单是对一个普适的时间概念，也是对所有可能的时间概念。这些概念如何作用，是爱因斯坦广义相对论复杂和美妙的一部分。对我们来说，只需要记住一点，即广义相对论的方程告诉我们的是空间几何如何在时间——不是某个时间，而是所有可能的时间——中演化。
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实际上，背景独立性的意义不止于此。自然律还有一些方面固定在通常的物理学定律的表述中。但那也许是不应该的。例如，空间只有三维，这个事实就是背景的一部分。是否存在某个更深层的定律不需要我们先验地假定空间的维数呢？在那样的理论中，三维也许作为某个动力学定律的解的结果而出现的。在那样的理论中，甚至空间的维数也可能随时间而改变。假如我们能构造这样的理论，它也许能解释为什么我们的宇宙是三维的。这将是一个进步，因为原来只能假定的东西终于得到解释了。
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