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1707608871 德沃和菲佛的工作有助于理解重要的文化发展趋势。过去的50年里,在北美地区,时间的压力感骤然上升,尽管实际上每周的工作时间都与以前持平,并且每周的闲暇时间也在不断增多。这种明显的矛盾或许因为,收入在同一时期显著提高。这种因果效应也有助于解释,为什么在东京和多伦多这样的富裕城市,人们行走的速度要比在内罗毕和雅加达更快。依我之见,该条理论表明,随着收入在个体生命过程中的增长,时间看似也越发稀缺起来。这意味着,随着我的职业生涯的展开,我或许应该逼迫自己,在转弯的时候,放慢自己的速度。
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1707608876 世界因何美妙而优雅地运行 请牢记,虽然我还不清楚希格斯机制正确与否,但粒子物理的标准模型运动得极为出色。
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1707608878 Keep in mind that the Standard Model of Particle Physics has worked extremely well, even though we do not yet know whether the Higgs mechanism is correct.
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1707608880 ——丽莎·兰道尔(Lisa Randall)
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1707608885 世界因何美妙而优雅地运行 [:1707606685]
1707608886 世界因何美妙而优雅地运行 74THE HIGGS MECHANISM希格斯机制
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1707608888 Lisa Randall 丽莎·兰道尔
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1707608890 哈佛大学物理学家,著有《弯曲的旅行》《叩响天堂之门》《暗物质与恐龙》。
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1707608892 从 长远来看,科学中的美妙与优雅,在于其主观性的缺失。因此回答“什么是你最为心仪的深邃、美妙而优雅的理论”这个问题,可能会让科学家感到厌烦。因为在问题当中,客观性的字眼只有“什么”、“是”,以及在一个理想的科学世界当中的“理论”。美雅共存的确是科学当中的一个评判标准,但却不是真理的仲裁者。然而我必须承认,简单性,这个通常与优雅相混淆的特性,确实能够成为一把将理论力量最大化的利器。
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1707608894 关于本书Edge年度问题,我想到一个理论,即我视为上佳,但又相对简单,甚至可能在一年之内就能被证实的解答的希格斯机制。它以发展这一机制的物理学家彼得·希格斯(Peter Higgs)命名。希格斯机制可能和基本粒子的质量有关,比如说电子。如果电子的质量为零(如光子),电子将不会局限在原子中,那样的话,我们的宇宙结构也就不会出现。
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1707608896 不管怎么样,实验检测到了基本粒子的质量,而且它们不会消失,我们知道了它们的存在。问题在于,这些质量违反了我们目前所知的、粒子在物理描述中应该具有的对称性结构。更具体地来说,如果基本粒子从一开始就具有质量,该理论对极高能粒子的预测就相当荒谬,比如说,它将预测基本粒子之间存在相互作用的概率大于1。
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1707608898 于是,难题出现了。粒子怎么能又具有物理特性的质量,在低能量时被度量到,又在高能量时仿佛没有质量地运动呢?这让预测变得毫无意义。这就是希格斯机制想要告诉我们的一切。我们不确定这是否是基本粒子质量的起源,但现在,没有人可以找到一个可以被替代的满意的解释。
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1707608900 理解希格斯机制的一种方法是,利用所谓的“自发对称性破坏”,我想说这是一个相当漂亮的好主意。一个自我破坏的对称是指,在自然的实际状态中被破坏,而非被物理定律破坏。打个比方,当你坐在一张餐桌边,你用了放在你右边的玻璃杯,其他人也会照做。饭桌是对称的,你右边有玻璃杯,左边也有。然而每个人都自然地选择了右边的玻璃杯,从而自发性地破坏了原本存在的对称性。
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1707608902 大自然也有相似的情况发生。用来描述希格斯场的物理定律,遵守着自然的对称性,然而希格斯场的实际状态打破了对称性。在低能量时,希格斯场具有特定的数值,这个非零的希格斯场有点类似于散布在真空中的电荷(没有实际粒子的宇宙状态),粒子通过和这些“电荷”作用产生质量。因为希格斯场的特定数值只出现在低能量状态下,粒子只有在此时才具有质量。于是,基本粒子在质量上遇到的矛盾就能得以解决了。
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1707608904 请牢记,虽然我们还不清楚希格斯机制正确与否,但粒子物理的标准模型(13)运作得极为出色。我们并不一定要知道希格斯机制,才能知道粒子具有质量,才能让许多预测通过标准模型获得成功。但是,要解释这些质量如何在一个合理的理论中得以生成,希格斯机制不可或缺。标准模型的成功,说明“有效论”这个概念对所有物理学而言都是另一种美秒的思想。思想并不复杂,你可以在做预测时聚焦在可度量的数量上,至于这些数量的起源,我们可以留待在将来的研究中解决,或许那时你会有更良好的精准度。
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1707608906 幸运的是,对希格斯机制而言,那个“将来”已经来临,或至少在最简单的实施情况下,这个情况涉及一种称为希格斯玻色子的粒子。位于日内瓦附近的欧洲核子研究中心(CERN)建造的大型强子对撞机应该在一年内就会有一个明确的结果,确认该粒子是否存在。如果得到证实,这将证明希格斯机制的正确性,同时还将进一步告诉我们,自发对称性破缺以及“电荷”散布整个真空的背后结构。(14)希格斯玻色子也将成为一种新型粒子,而对于那些精通物理学术语的人们来说,它是一种基本玻色子,并在某种意义上成为一种新的力量形态。虽然所有的这些都非常精细微妙和深奥难懂,我和许多理论物理学界同行们依然认为它是美妙的、深邃的和优雅的。
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1707608908 对称相当伟大,颠覆对称也很伟大。长久以来,粒子物理学的众多方面起初都被视为丑不堪言,但之后又被视为是优雅至极。科学的主观性超越了群体,进入到个别科学家当中。即便是这些科学家,随着时间的流逝,也会改变想法。这就是为什么实验室至关重要。虽然实验困难重重,但实验的结果却比美丽的本质更易于确定与理解。
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1707608914 世界因何美妙而优雅地运行 75WHY THE SUN STILL SHINES为何金色太阳永不落
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1707608916 巴特·卡斯科(Bart Kosko)
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1707608918 南加州大学信息科学家、教授,著有《噪声》(Noise)。
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