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然而，对于科学家来说差别巨大。最终实验会决定我们的哪一种想法是正确的。科学的发展可能开发出更多审美标准，但是真正的科学进步还要求理解、预测与分析数据。不管一个理论看起来多么美丽，它也可能是错的——就此必须被丢弃。即使是最理智、最令人满意的理论，如果不能应用到真实世界中，同样也要被抛弃。
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尽管如此，在我们达到更高能量，或者获得确定正确物理描述所需的足够参数之前，物理学家只能采用美学与理论思考来猜测超出标准模型之外的东西，除此之外别无选择。在此期间，只有有限的数据，我们依赖现有的谜团与交织在一起的不同品位以及组织标准，来指导前行的道路。
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理论上说，我们希望能够研究各种可能的结果。建模是我们做这种研究的通常方法。我和同事探讨各种粒子物理学模型，它们是构成标准模型基础的物理理论的猜测。我们的目标是探索将复杂现象组织在一起的简单原理，那些复杂现象出现在更容易看到的尺度上，以至于我们可以通过我们的认识来解决当前的疑难。
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物理模型的创建者采取有效的理论观点，理解越来越小尺度的渴望已经深深印在他们的心里。我们依据“自下而上”的方法，从已知的出发（我们可以解释的及我们感到迷惑的现象），并试图推导基本模型，从而可以解释观测到的基本粒子的性质以及它们相互作用之间的联系。
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“模型”一词可能引发一个物理结构，如同房子的缩微版，用来展现和探索它的建筑结构。或者你可以想象在计算机上的数值模拟计算出已知物理原理的结果，这类似于气象建模或传染病传播的模型。
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粒子物理学中的建模与上述两种定义都不同。粒子模型与杂志或者时装秀的模特的天赋有相似之处。模型（模特）在物理中（在T型台上）都展现了富有想象力的新想法。人们纷纷涌向那美丽的或者至少是更引人注目或更令人惊叹的模型（模特）。但最终，他们会被那些真正给人承诺的模型（美丽的模特）所吸引。
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毋庸多言，相似性到此为止。
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粒子物理学模型是关于什么可能隐藏在理论背后的猜测，这些理论预测已经被检验并且已经被我们理解。审美标准在决定哪一个想法值得探求时非常重要。想法的相容性与可检验性同样重要 。模型所刻画的不同基本物理元素与原理适用在比现今实验尚未测量到的还要小的距离和尺度上。在模型的帮助下，我们可以确定不同理论假设的本质和结果。
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模型是一种从已知事实出发，创造出说服力与综合性更强的理论的推断方法 。它们是各种提案的组合，一旦实验允许我们深入到更小尺度或者更高能量上，我们就可以检验它们的基本假设和预测，它们则可能会、也可能不会被证明正确。
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请记住“理论”与“模型”是不同的。“理论”这个词，我指的不是粗略猜测——比如更常见的口头用语。已知粒子与它们遵从的已知物理定律是一个理论的组成部分，它是一个定义良好的元素与原理的集合，有法则和方程来预测元素之间如何相互作用。
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即使我们完全理解了一种理论与它的启示，同一理论也还可以有不同的应用，而这些应用在真实世界中会有不同的物理后果。模型是一种抽样这些可能性的方法。我们将已知的物理原理和元素结合成为一个描述现实的备选者。
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如果你将理论想象成幻灯片模版，那么模型就是你特定的演讲报告。理论允许连续的动画模拟，但模型只包含你需要用来概述你要点的部分。理论会给出标题与要点，而模型包含刚好你需要传达以及你期望能很好地应用到手边的任务。
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物理中建模的本质已经随着物理学家试图解答的问题不同而发生变化。物理总是试图从最小数目的假设预测大量物理量，但那不意味着我们可以立即确定最基本的理论。物理学的进展常常发生在对所有事物最基本层面的理解获得之前。
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19世纪，物理学家理解了温度与压力的定义，并将它们应用于热力学和引擎设计中，远早于人们能够从更基本的大量原子分子随机运动的微观角度来诠释这些想法。20世纪初期，物理学家试图运用模型以电磁能量的方式来解释质量。虽然这些模型都来源于系统如何成功运行的共同信念，但是它们都被证明是错误的。后来，物理学家尼尔斯·玻尔构造了一个原子模型，来解释人们所观测到的发射光谱。不久，他的模型被更全面的量子力学理论取代，该理论不但吸收而且发展了玻尔的核心理念。
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模型的创建者今天试图确立超越粒子物理学标准模型的理论。之所以现在被称为标准模型，是因为它已经得到了很好的验证和理解，但是它终究是一个猜测——如何将已知的观测与当时已经发展起来的理论配合起来。尽管如此，由于标准模型隐含着如何检测它的前提预言，实验最终可以证明它是正确的。
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标准模型解释了迄今为止所有的观测，但物理学家却相当确信它是不完整的。特别是，它留下了悬而未决的问题：在希格斯区域中的元素，应该对基本粒子的质量负责的正确粒子与相互作用有哪些，以及为什么是这个区域中的有着特定质量的那些粒子。超越标准模型的理论应该阐述更深入的潜在连接与关系，从而解释这些问题。它们涉及基本假设与物理概念的特定选择，以及它们可以应用的尺度和能标。
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我近来的许多工作都涉及新模型的思考，以及新的或者更细致的搜索策略——如若不然将会错过新现象。我思考自己提出的模型以及其他全方位的可能性。粒子物理学家知道元素的类型和可能涉及的法则，比如粒子、力以及允许存在的相互作用。但是我们并不明确知道哪一种元素是现实成分的一部分。通过应用已知的理论成分，我们试图确认那些潜在的简单基本想法，它们可以被运用到最终的复杂理论中。
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同样重要的是，模型为实验设定探索目标，在比目前物理学家实验所研究的更小的距离上探讨粒子的行为。测量为我们提供线索，帮助我们区分相互竞争的候选者。我们还不知道新的基本理论是什么，但是可以描述可能的偏离标准模型的性质。通过考虑反映基本现实与结果的候选模型，如果模型正确，那么我们就可以预测大型强子对撞机可能揭示的东西。使用模型可以确认我们想法的性质，认识到与现有数据相一致的过多的可能性，并解释至今仍令人费解的现象。只有一些模型会被证明是正确的，但创造与理解它们是确定选项的最佳方法，是建立一个令人信服的要素资源的手段。
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探索模型与模型给出的详细结果，有助于我们确定可以令实验物理学家搜寻的可能存在的东西。模型为实验物理学家勾勒出新物理理论的有趣面貌，这使得他们可以检验模型的创建者是否已经正确地给出了物理元素或物理原理，指导体系之间的关系与相互作用。新物理定律的任何模型应用在可测的能量上，将预测新粒子与它们之间的联系。观测从对撞产生的粒子及它们的性质有助于确定存在的粒子类型、质量以及它们的相互作用。在发现新粒子或者测量不同相互作用的过程中，实验物理学家将确认或者排除已提出的模型，为更好的模型做好铺垫。
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获得足够的数据后，实验物理学家将决定哪一个基本模型是正确的，至少在我们可以研究的精度、距离与能量上做到这一点。我们希望在大型强子对撞机能标可以探测的最小尺度上，基本理论法则足够简单，这让我们可以推导和计算相关物理定律的效应。
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物理学家常常热烈地讨论，哪些是最好的研究模型，以及从实验上寻找最好的获取它们的方法。我经常跟实验物理学同事们一起坐下来，讨论如何最好地使用模型来指导他们的研究。例如，具体参数在具体模型中的基准点是否太特殊？有没有更好的方法来覆盖所有的可能性？
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大型强子对撞机实验太具挑战性了，以至于如果没有确定的搜索目标，实验结果就将被标准模型的背景所掩盖。实验不仅会根据已经存在的模型进行设计及优化，而且它们也会寻找更广泛的可能性。实验物理学家意识到，构造一个应用广泛的模型非常关键，因其遍布了所有可能出现的新迹象，这尤为重要，因为没人想要一个有太过偏见的具体模型。
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理论物理学家与实验物理学家都在努力工作，以确定我们没有漏掉任何重要的东西。我们不知道不同提议中哪一个是正确的，一直到实验验证的那一刻。所提出的模型可能是现实的正确描述，但即使它们不是，它们也启发了我们的搜索策略，并告诉我们至今尚未发现的新物质的不同面貌。希望大型强子对撞机会给我们一个结果——不管结果如何，我们都要做好准备。
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