史蒂文·温伯格有一天开着他的红色卡玛洛时，想出了一个好主意。他写的论文《轻子模型》只有两页半长——包括参考文献和致谢。1967年发表时，它基本上被忽视了。但它后来成为物理学史上被引用最多的论文之一，并帮助温伯格赢得了1979年诺贝尔物理学奖，与阿卜杜斯·萨拉姆和谢尔顿·格拉肖分享。
在那两页半纸中，温伯格表明，自然界的四种力中的两种，电磁力和弱核力，表面上看起来完全不同，实际上可能是一个单一的“电弱”力集合的不同方面。这个理论预测了一种新的中性粒子的存在，这种粒子存在于执行弱力作用的粒子中，被称为弱玻色子。他还展示了电弱力的内在对称性是如何被隐藏的，或者像物理学家所说的那样，“自发破缺”的，以至于我们将电磁力和弱力视为不同的。这种对称性破缺过程赋予了夸克等粒子质量。
温伯格还为自然界第三种力，强核力的理论做出了贡献。这些理论共同构成了对物质世界的普遍解释，即粒子物理学的标准模型。
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从那时起，温伯格继续探索自然的深处，提出了超越标准模型的理论，并抱有创造完全统一理论的希望——这种理论不仅包括电磁力和核力，还包括引力。温伯格在统一理论的主要候选者——弦理论方面做了早期工作。他还为普通读者撰写了书籍，最近的一本是论文集《湖景》。《大众科学》邀请波士顿大学物理学家阿米尔·D·阿克泽尔与温伯格谈论这些理论的前景，现在大型强子对撞机（LHC），即位于日内瓦附近欧洲核子研究中心（CERN）的巨型粒子加速器，正在寻找希格斯玻色子和其他粒子。
大众科学：大型强子对撞机已经运行了六个月，人们对此感到非常兴奋。有些人甚至将其预期结果与20世纪前三分之一的量子和相对论革命相提并论。您对此有何看法？
温伯格：我认为这令人兴奋。可以想象，它可能会在我们在物理学方面的思考方式上产生一场革命，堪比20世纪早期的伟大革命，但没有理由期望会发生这种情况。那样的革命将是通过完全出乎意料的事情——所以我无法预料它！
在短期内，我们正试图在标准模型的基础上迈出下一步，并达到我们可以自信地说出早期宇宙中发生的事情的地步。这将需要一段时间。除此之外，我们期待着将这一切联系起来——拥有一个解释所有粒子和力的理论。我们不知道它会是什么样子。
我确实认为，当我们对最基本层面的自然有一个真正全面的理解时，它将渗透到整个社会。它可能会非常数学化，并且公众需要很长时间才能理解它，就像科学家们花了很长时间才理解牛顿的理论一样。然而，最终，牛顿的世界观对普通人思考世界和人类生活的方式产生了深刻的影响。它对经济学、生物学、政治和宗教产生了影响。我认为，如果我们能得出一个真正全面的自然理论，类似的事情可能会发生。
我认为我们对自然的认识越来越全面，以前看起来非常令人困惑的事情，比如将原子内部粒子结合在一起的力的本质，现在已经完全理解了——只是被其他谜团所取代，比如为什么标准模型中的粒子具有它们所具有的性质。解释看似令人困惑的事物，同时发现新的谜题的过程，将持续很长时间。这只是一个猜测，但我认为我们会达到这样的地步，即不再存在这种谜题。那将是人类智力史上一个真正了不起的转折点。
希格斯玻色子通常被描述为大型强子对撞机的第一个重要目标，假设费米实验室的Tevatron对撞机没有先找到它。电弱统一和标准模型在多大程度上依赖于希格斯玻色子？
我会说它们完全依赖于存在破缺的电弱对称性的想法。但是，如果您接着问为什么对称性会破缺，那还是个悬而未决的问题。[萨拉姆和我]的电弱理论中出现的对称性破缺机制需要一种新粒子的存在，这种粒子后来被称为希格斯玻色子。我们简单的图景导致了对弱玻色子质量比的预测，这似乎非常有效。
但也存在另一种可能性，即对称性是由新的强力破缺的，并且没有希格斯玻色子。这些新的力必须非常强大，比普通的强力还要强。伦尼·萨斯坎德和我独立地研究了一个我们一致同意称为技术色彩的理论。它将为弱玻色子的质量提供与原始电弱理论相同的预测，但它在解释夸克质量方面存在困难。一些理论家继续研究技术色彩，并认为它是一个可行的理论。它可能是真的。如果是这样，大型强子对撞机应该能找到它。那些技术色彩力会导致一大堆新的粒子。
因此，即使大型强子对撞机没有找到希格斯玻色子，它也可以找到一些起着相同作用的东西，比如技术色彩。你实际上可以证明，在没有任何新粒子的情况下，你会陷入数学上的不一致。
物理学家希望在大型强子对撞机上证实的另一个原理是超对称性，即力粒子（如弱玻色子）和物质粒子（如电子和夸克）之间存在着深刻的联系。一些物理学家对超对称性像爱因斯坦对相对论一样充满信心——如此引人注目，以至于它一定是真的。您有同样的感觉吗？
不，我没有。狭义相对论与已知的理论和实验——与麦克斯韦的电磁理论，与没有人能发现人们认为存在的“以太”效应的事实——非常吻合。如果我有幸在1905年发明了狭义相对论，我会像爱因斯坦一样觉得，这个理论一定是正确的。
我对超对称性没有那种感觉。它有一些小的成功之处。它改进了对标准模型关键参数的预测。它为暗物质粒子提供了一个自然的候选者[参见乔纳森·冯和马克·特罗登的“黑暗世界”]。它有一个美丽的特征——它是唯一可以想象到的可以将弱玻色子等粒子与电子等粒子统一起来的对称性。但这些都不足以令人信服地认为它一定是正确的。
您研究过人择原理——宇宙的某些方面没有更深层次的解释，只能归因于我们生活在一个更大领域中一个特殊的可居住区域。特别是，您认为人择原理是我们对暗能量密度（导致宇宙加速膨胀的神秘物质）的最佳解释。您能告诉我们一些相关信息吗？
我们对我们视为基本的东西进行了很多推测，例如粒子的质量、力的不同种类、我们生活在三个空间维度和一个时间维度中的事实。但也许这一切都不是基本的，而是环境的。宇宙可能比我们想象的要广阔得多，不仅仅是我们周围看到的大爆炸。宇宙可能存在不同的部分——“部分”可能意味着各种各样的事物——这些部分具有非常不同的属性，我们通常所说的自然规律可能在其中是不同的，甚至空间和时间的维度也不同。必须有一些潜在的规律来描述整个事物，但我们可能比我们现在想象的离它更远。
当我1987年第一次写到这一点时——现在仍然如此——我对人们可以想象宇宙具有不同部分的各种方式持开放态度，这些部分的属性（如暗能量密度）因部分而异。其中一种方式是安德烈·林德的混沌暴胀，其中有许多大爆炸，在这里和那里零星发生，每个大爆炸都有不同的值，例如暗能量密度。
正如斯蒂芬·霍金所描述的那样[参见斯蒂芬·霍金和列纳德·姆沃迪诺的“难以捉摸的万物理论”；《大众科学》，10月]，宇宙可能处于不同状态的量子力学叠加态，就像薛定谔著名的猫一样。正如猫可能同时处于两种状态一样，其中一种状态是活着的，另一种状态是死去的，宇宙也可能是这样。在猫活着的状态下，猫知道自己活着，而在另一种状态下，它什么都不知道。同样，宇宙也存在某些状态，在这些状态下，有科学家在探索他们看起来像整个宇宙的东西，也存在其他状态，在这些状态下，宇宙可能太小或历史进程太快，以至于没有科学家，也没有人注意到它是什么样子的。
人择论的论点预测，暗能量密度将足够小，足以让星系形成，但不会小很多，因为暗能量密度小很多的宇宙是罕见的。通过我在1998年与德克萨斯大学奥斯汀分校的两名天体物理学家雨果·马特尔和保罗·R·夏皮罗一起进行的计算，我们得出的结论是，任何暗能量都必须足够大，以便很快被发现。此后不久，天文学家发现了它。
您架起了物理学家的两个不同社群之间的桥梁：研究宇宙学和广义相对论的物理学家，以及研究粒子物理学和量子理论的物理学家。您认为您的双重专长是否帮助您看到了如何统一这两个领域？
我还没有看到统一的方向。我当然很想看到。我对可能的统一路径有一些想法，这些想法来自基本粒子物理学的经验。但这些想法是否与现实世界有关，现在说还为时过早。
弦理论通常被认为是处理引力量子理论中无限性的唯一方法，但还有一种替代方法，它基于与标准模型中使用的同类量子场论，我称之为渐近安全。力强度在高能量下趋于有限值。它们被阻止——安全地——达到无穷大。
长期以来，这个想法毫无进展，因为很难证明理论是或不是渐近安全的。我做了一些初步计算，我认为这些计算令人鼓舞，但它变得太难了，所以我研究了其他东西。然后，从2000年之前不久开始，这个课题被欧洲的一些人拾起，他们验证了各种近似值中的渐近安全性，并表明它们在数学上与标准模型一样定义明确。
这种方法与弦理论有何不同？
它与弦理论相反。在弦理论中，你放弃了标准的量子场论，你发明了一些真正新的东西。弦理论是朝着新方向迈出的一大步。渐近安全表明，我们已经使用了60或70年的旧量子场论，是你所需要的全部。
我不会大力推销渐近安全是正确的道路。如果事实证明真理是弦理论，我也不会感到惊讶。它在数学上很优美，而且它可能真的是正确的答案。渐近安全只是一种值得认真探索的可能性。
到目前为止，这两种方法都没有带来任何重大突破，例如计算标准模型的数学参数，即模型视为给定的数字，而没有真正的解释。那将是真正的考验——例如，你理解为什么粒子质量具有它们所具有的比率。观察这些质量有点像观察古代文字（如线性文字A）中的文档。我们有所有这些文本，但我们不知道它在告诉我们什么。
您是如何抽出时间撰写物理学以外的东西的？
我热爱物理学——我真的不想回到过去并选择任何其他职业，而不是我选择的这个职业。但这是一种相当冷酷和孤独的职业，尤其是对于像我这样不经常合作的理论家来说。我所做的工作与人类事务无关；人类的兴趣和情感没有融入其中。它只能被少数同行专业人士理解。
为了走出象牙塔，我喜欢思考其他事情并撰写关于它们的文章。此外，像大多数科学家一样，我敏锐地意识到我们的工作得到了公众的支持，如果我们不尝试向公众解释我们正在做什么以及我们希望做什么，就很难证明我们值得他们的支持。