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[8]不过，如果我们真的担心他们有可能是反物质构成的，也有办法在见面之前加以确认，确认的方法就是利用刚刚提到过的微观世界正反粒子之间的不对称性。李政道在其教材Particle Physics and Introduction to Field Theory（科学出版社出过中文版：《粒子物理和场论简引》）的第9.2节中对这一问题作了饶有趣味的论述，感兴趣的读者可以参阅。
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 [:1707611283]
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦
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绘画：张京
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 从伽利略船舱到光子马拉松[1]
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 [:1707611284]
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一、从相对性原理到相对论
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现代人都知道，我们脚下的大地并不是静止不动的。事实上，在读者们阅读本文标题的短短一秒钟的时间里，我们脚下的大地已随着地球的自转移动了几百米（除非你很靠近两极），随着地球绕太阳的公转移动了约30千米，随着太阳系绕银河系中心的公转移动了约220千米。而我们的银河系也没闲着，它相对于所谓的宇宙微波背景辐射参照系移动了约550千米[2]。这些运动大多数比火箭还快得多，人们却在很长的时间里一无所知，这是为什么呢？这个问题是我们的前辈在接受地球运动这一观念时面临的一大困扰，也是近代科学的一个启蒙性的问题。
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近代科学的先驱者之一，意大利物理学家伽利略（Galileo Galilei）在名著《关于两大世界体系的对话》（Dialogue concerning the Two Chief World Systems）中对这一问题作了精彩的分析。伽利略注意到，地球运动的观念初看起来有违经验，其实却不然。相反，我们的经验表明，在一间封闭的船舱里，哪怕船在运动，只要运动得足够均匀，我们就无法发现它与处于静止时的任何区别。如果我们扔一块石头，往船头和船尾可以扔得一样远；如果我们观察一只小鸟的飞翔，它往哪个方向飞也都一样轻松。
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我们现在知道，伽利略所注意到并归纳出的这一结果——即在所有匀速运动的参照系中，自然现象由相同的规律所支配——是一条非常重要的物理学原理：相对性原理（principle of relativity）。不过在伽利略之后两百多年的时间里，物理学的发展虽然迅速，相对性原理却不曾有机会展示它的真正威力。
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但是到了19世纪末，情况有了变化。那时候，物理学家们遇到了一个恼人的问题，那就是当时最成熟的两类物理学规律——力学和电磁学规律——似乎不能同时满足相对性原理。或者换句话说，如果力学规律满足相对性原理，那么电磁学规律就不满足相对性原理，反过来也一样。这个“鱼和熊掌”的局面令人深感为难，考虑到力学规律满足相对性原理是自伽利略以来就被牢固确立的事情，物理学家们大都决定舍电磁学而取力学。但问题是：舍电磁学意味着电磁学规律不满足相对性原理，从而也就意味着我们能通过在伽利略船舱里做某些电磁学实验，来分辨轮船的运动。
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情况果真如此吗？
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还别说，物理学家们真的做了那样的实验，他们选择了一条很特殊的大船：地球。毫无疑问，这是一条运动的大船，这一点在19世纪末已是凡地球人都知道的常识了。物理学家们所做的实验是什么呢？是一个测定电磁波速度的实验。如果电磁学规律不满足相对性原理，那么电磁波沿不同方向的传播速度就会不一样——除非地球恰好是静止的。实验的结果是什么呢？让人大跌眼镜，地球竟然真的是静止的！这下麻烦大了，难道兜了几个世纪的大圈子，我们又要重回地心说的年代？
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幸运的是，这时有位名叫爱因斯坦（Albert Einstein）的专利局职员及时作出了一个相反的选择：舍力学而取电磁学。这样一来，所有证明地球静止的电磁学实验就都不再有效，比方说测定电磁波速度的实验就会像在伽利略船舱中扔石头一样的无效。而我们——谢天谢地——也就不必重回地心说的年代了。但问题是：既然舍了力学，那力学规律该怎么办？爱因斯坦的回答很简单，那就是“削足适履”。既然力学规律这只脚放不进与电磁学规律相一致的相对性原理那只鞋，那就修改力学规律。
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修改力学规律的结果是导致了一些很新奇的结果，比方说物体的质量原本被认为是常数，修改之后却变成与相对运动有关的了。爱因斯坦的这一回答实际上是把相对性原理提升为了一条比像力学、电磁学那样具体领域的物理理论都更基本的原理，由此建立的理论就是所谓的相对论（theory of relativity）。相对论在更广阔的背景下再次确立了伽利略的观察，即在伽利略船舱中所做的任何实验或观测，都不可能分辨轮船的运动。
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在此后一个多世纪的时间里，得到无数实验验证的相对论成为了现代物理学最坚实的基石之一。我们描述基本粒子的理论被称为相对论量子场论（relativistic quantum field theory），我们描述宇宙的理论被称为广义相对论（general theory of relativity）[3]，我们描述日常现象的力学、电磁学等也全都满足相对论的要求。而当年的专利局职员则成为了有史以来最伟大的科学家之一。
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一切似已尘埃落定。
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但是，物理学家们注定是一群不安分守己的人，新的探索无论对于他们的好奇心还是职业都是必不可少的。相对论无疑是一座巍峨的高山，但物理学家们仍然要问：山的那边还有没有风景？
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 [:1707611285]
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 二、破坏相对论的思路与后果
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物理学家们之所以要这样问，当然也有具体的原因。比方说我们前面提到的两个理论——描述基本粒子的相对论量子场论与描述宇宙的广义相对论——虽然各自都很成功，却迄今无法和睦共处。更糟糕的是，作为物理理论，它们又不可能做到井水不犯河水。因为在有些场合——比如在大质量、高密度的天体附近——哪怕是基本粒子之间的相互作用，也必须考虑引力的影响；又比如在宇宙大爆炸的初期，整个宇宙都处在微观尺度上，哪怕是最宏观的性质，也不能忽略量子效应。因此，相对论量子场论与广义相对论必须以某种方式融合到一起，这种融合是现代物理学所面临的最棘手的课题之一。
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有意思的是，试图将这两个同时满足相对论要求的理论融合到一起的努力，却为破坏相对论的可能性开启了思路。