寻踪“对撞机唯象学”

反应时间为10-24秒，但生成的数据量可以使用世界各地的硬盘...

为了解开宇宙之谜，高能物理学家在混沌中摸索前进。理论物理学家和实验物理学家似乎在向不同的方向偏离，以至于他们无法理解彼此的语言。这时，“翻译”出现了，他们是对撞机的现象学家。

几天前，一名记者走进了北京大学物理研究所曹庆红的办公室。两个学生正在墙上的一块板上写字。对记者来说，他们眼中的公式就像一本天书。

桌子的一角覆盖着一排来自美国各地的车牌，这证明了他在美国的留学经历:他于2000年在密歇根州立大学获得了理论粒子物理学博士学位，之后在加州大学河滨分校、阿尔贡国家实验室和芝加哥大学获得了两个博士学位。直到2011年9月，曹庆红才回到燕园任教。

“对撞机现象学”这个词是从英语翻译过来的，但英语名词也是杜撰出来的。它主要研究和预测各种对撞机上标准模型和各种新物理模型的信号，为实验物理学家寻找新的物理信号提供重要的理论参考。坦率地说，我是理论物理学家和实验物理学家的“翻译”。曹庆红告诉记者，这门学科出现的原因是那些做理论研究的人不知道什么是实验信号，甚至不知道什么是电信号和光信号，而实验物理学家对这一理论知之甚少。

因此，曹庆红不仅要告诉实验者如何验证各种理论模型，还要提醒理论模型的构建者应该注意什么样的实验信号。

这门学科的尴尬可能在于理论研究者会说“我建立了模型”，而实验者会说“我收集了数据”。高能物理学是如此奇妙，甚至是虚幻的，坐在同一层楼，曹庆红和坐在对面办公室的教授并没有完全明白对方在研究什么。他们正在研究的是在一个比一瞬间小无数倍的时间段里我们能描述的最小粒子之间的关系，而这个几乎可以忽略不计的瞬间可能是他们一生都无法理解的一个谜。

81岁的比利时物理学家弗朗索瓦·恩格勒和84岁的英国物理学家彼得·希格斯获得了2013年诺贝尔物理学奖，因为他们成功地预言了希格斯粒子或“上帝粒子”的存在自从他们提出这一理论以来，将近半个世纪过去了，诺贝尔奖委员会也在颁奖公告中说，诺贝尔奖获得者可能不指望他们的理论在他们的一生中得到证实。

这也得益于来自世界各地的实验物理学家和LHC现象学家的不懈努力。2007年11月，世界上最大的粒子加速器LHC的建设完成。LHC的全名是大型强子对撞机。LHC的主要目标之一是发现标准模型之外的新的物理信号，这是当前高能粒子物理学的核心任务和曹庆红的主要研究方向。他的研究主要集中在高能对撞机上收集的实验数据的理论解释和各种新的物理信号的讨论上，这些新的物理信号可以被LHC所检查。

对撞机的反应时间是10-24秒，但是产生的数据量可以使用全世界的硬盘。

“实验人员从这一步开始进一步筛选，然后他们必须制作图像，然后在我们真正分析它们之前，这些图像被发给我。”曹庆红说道。

在曹庆红的描述中，他看到的都是类似于股指的曲线，然后他通过猜测随后的物理规律来进一步过滤和筛选，判断它们是否合理。如果他在众多的“痕迹”中发现“合理范围内的不合理”，而他无法解释它们，他会把它们送给理论家，他们会建立一个新的模型。

2013年诺贝尔物理学奖的颁发让曹庆红的伙伴们兴奋不已。然而，面对广阔的未知空间，几乎不知所措的物理学家有时会反思他们的研究，甚至担心这门学科的未来。然而，面对无休止的探索，曹庆红似乎挺过了无数主动和被动的“筛选”，并将继续这样做。