本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
坦诚地说:我看了一部关于粒子物理的电影,然后哭了。而且我不是一个人。当影片播放2012年7月4日宣布发现希格斯玻色子的片段时,我注意到我旁边的女士正在擦眼泪,就像我正在做的一样。
我于10月2日在纽约电影节观看了新的纪录片《粒子狂热》。这部电影追踪了大型强子对撞机(LHC)的历程,正如一位物理学家在屏幕上解释的那样,它是“人类建造的最大的机器”。故事开始于2008年,在位于瑞士日内瓦附近的大型粒子加速器开放之前,并在去年夏天该项目发现长期理论化的希格斯玻色子的证据时达到高潮,希格斯玻色子负责赋予粒子质量。
这是一个不乏媒体关注的故事,你可能会认为你已经了解了。但是《粒子狂热》以一种难以体验的方式展现了物理戏剧背后的人性戏剧,如果你没有真正身处控制室当加速器光束首次开启时,或者在大型演讲厅当结论性数据首次投射到墙上时,就很难体验到。
关于支持科学新闻
如果你喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将有助于确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
这部电影明智地选择了跟踪几位有魅力的研究人员,他们有奇迹般的能力以既清晰地表达其含义又清晰地表达其热情的方式谈论粒子物理学。我们在他们第一次按下“开启”开关之前与他们同在,在地下洞穴中以接近光速的速度将粒子束撞击在一起,我们也在机器在九天后就坏掉时与他们同在。我们与他们一同感受到加速器终于再次运行的兴奋,以及等待听到第一批结果的痛苦的期待。最后,即使我们已经知道会发生什么,我们也屏住呼吸,心跳加速地观看数据展示,证明了该机器被建造出来要寻找的粒子的存在。当几乎50年前预测希格斯玻色子的彼得·希格斯站起来接受热烈的掌声时,他哭了,我也哭了。
在某些方面,这部电影的故事与LHC的故事相似。这两个项目都需要在开始时抱着信念进行,并承诺将整个旅程进行到底,尽管结果从未得到保证。导演马克·莱文森是一位从物理学家转型为电影创作者的人,他与大卫·卡普兰(David Kaplan)合作,后者是一位从电影学生转型为粒子物理学家的人,共同记录了耗资47.5亿美元的LHC在开放之前的故事。鉴于风险如此之高,戏剧的可能性是显而易见的,但是电影制片人没有预料到这台机器会在2012年产生如此惊人——以及令人沮丧和神秘和激动人心的结果,或者它的进展轨迹会在银幕上产生如此美味的戏剧性。“一路走来,确实有一个问题,就是你要等结果多久才继续前进,”莱文森说。“我们不知道结局会是什么,但故事配合得很好。我们最终得到了最完美的结局。”
这部电影不是一个简单的皆大欢喜的胜利故事。当希格斯玻色子被发现时,观众感觉自己几乎像等待的物理学家一样对它的质量投入了感情,因为我们听到了希望出现这种或那种结果的阵营的声音。我们看到任何发现都会打开新的大门,并关闭其他的大门,我们为那些其预测永远不会像希格斯的那样实现的科学家感到难过。
尽管这部电影庆祝了希格斯玻色子的发现,但它明确表示对LHC的期望更高。“最坏的情况是只有希格斯,只有希格斯,”物理学家莫妮卡·邓福德在电影中说,她描述了如果加速器没有发现超出所谓的粒子物理学标准模型所预测的任何其他粒子,将会造成的后果。“如果它没有发现任何新粒子,我们不仅错过了某些东西,而且我们可能永远不知道如何继续,”卡普兰说。然而,到目前为止,还没有出现任何其他事物的显著迹象。当LHC在2015年升级改造后再次启动时,它将承受产生粒子的压力,这些粒子有助于填补当前理论中的裂缝,并为更全面地了解宇宙如何运作指明方向。
最终,这部电影赞扬了科学家为了追求基本真理而牺牲个人议程和个人理论的能力。“我看着电视上的政治领导人,我想,哇,真相的社会资本为零,”卡普兰说。“但是(在LHC),这里有一群人正在追求如此纯粹的东西。我们不会出名或富有,但是当我们知道某事是真实的,我们都会感到很棒。”
《粒子狂热》计划于2014年3月在影院上映。