耗资100亿美元，一个40年前的问题仍悬而未决，迫使物理学家重新思考
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2022-03-07 15:49
作者：Natalie Wolchover
译者：李玉婷
三十年来，研究人员一直在徒劳地寻找新的基本粒子，以解释为什么自然界会是这样的。当物理学家面对这一失败时，他们正在重新审视一个长期存在的假设：任何一个物体都是由更小的东西组成的。
在《科学革命的结构》中，科学哲学家 Thomas Kuhn 观察到，科学家花很长时间缓慢前进。他们提出并解决难题，同时在一个固定的世界观或理论框架内统一地解释所有数据，库恩称其为范式。不过，迟早会有事实出现，与已有的范式发生冲突。危机随之而来。科学家们绞尽脑汁，重新审视他们的假设，并最终革命性地转向一个新的范式，对自然界有一个完全不同和更真实的理解。然后又恢复了渐进式的进展。
几年来，研究自然界基本构件的粒子物理学家们一直处于教科书式的库恩危机之中。
这一危机在 2016 年变得不可否认，当时，尽管进行了一次重大升级，日内瓦的大型强子对撞机仍然没有产生任何理论家几十年来一直期待的新基本粒子。这些额外的粒子将解决关于一个已知粒子的重大难题，即著名的希格斯玻色子。层次问题，正如该谜题所称，问的是为什么希格斯玻色子如此轻巧--比自然界中存在的最高能量标尺的质量要小一亿倍。相对于这些更高的能量，希格斯质量似乎被不自然地调低了，就好像决定其数值的基础方程中的巨大数字奇迹般地全部抵消了。
额外的粒子本来应该可以解释微小的希格斯质量，恢复物理学家所说的他们方程的“自然性”。但是，在大型强子对撞机——第三个也是最大的一个对撞机——对它们的寻找也是徒劳之后，似乎关于自然界中什么是自然的逻辑可能是错误的。欧洲核子研究中心（CERN，大型强子对撞机所在的实验室）理论部负责人 Gian Giudice 在 2017 年写道：“我们面临着需要重新考虑几十年来用于解决有关物理世界最基本问题的指导原则。”
起初，科学界对此感到绝望。
“你可以感受到那种悲观情绪”加州大学圣巴巴拉分校卡弗里理论物理研究所的粒子理论家 Isabel Garcia Garcia 说，当时她还是一名研究生。耗资 100 亿美元的质子粉碎机不仅未能回答一个 40 年前的问题，而且长期以来指导粒子物理学的信念和策略也不再值得信任。人们比以前更迫切地想知道，宇宙是否就是不自然的，是微调的数学抵消的产物。也许有一个由多个宇宙组成的多元宇宙，所有的希格斯质量和其他参数都是随机的，而我们发现自己在这里，只是因为我们宇宙的特殊属性促进了原子、恒星和行星的形成，从而形成了生命。这种“人择原理”尽管可能是正确的，但令人沮丧的是无法证实。
许多粒子物理学家转移到其他研究领域，“那里的难题还没有变得像层次问题那么难，”加州大学洛杉矶分校的理论物理学家 Nathaniel Craig 说。
图 | Nathaniel Craig 和 Isabel Garcia Garcia 探究了引力如何帮助调和自然界的巨大不同的能量尺度。（来源：Jeff Liang）
一些留下来的人开始仔细研究几十年前的假设。他们开始重新思考自然界中那些看似是不自然微调的显著特征——希格斯玻色子的小质量，以及一个看似不相关的问题，关于空间本身不自然的低能量。“真正的根本问题是自然性的问题，”Garcia Garcia 说。
他们的反省正在产生结果。研究人员正越来越多地将目光投向他们认为是关于自然性的传统推理中的一个弱点。它建立在一个看似正确的假设上，这个假设自古希腊以来就一直被纳入科学的视野。大的东西由更小、更基本的东西组成——这种说法被称为还原论。“还原论范式......是自然性问题固有的，”新泽西州普林斯顿高等研究院的理论家 Nima Arkani-Hamed 说。
现在，越来越多的粒子物理学家认为，自然性问题和大型强子对撞机的无效结果可能与还原论的崩溃有关。“这会不会改变游戏规则？"Arkani-Hamed 说。
在最近的一系列论文中，研究人员已经把还原论抛到了九霄云外。他们正在探索大小距离尺度可能协调的新方法，产生的参数值从还原论的角度看是不自然微调的。
“有些人称它为危机。这儿有一种悲观的气氛，但我没有那种感觉，”Garcia Garcia 说。这是一个我觉得我们正在进行意义深远的事情的时候。"
什么是自然性
大型强子对撞机确实取得了一个关键性的发现：2012 年，它最终发现了希格斯玻色子，这是有50年历史的一套被称为粒子物理学标准模型理论的基石，该模型描述了 17 种已知的基本粒子。
希格斯的发现证实了一个写在标准模型理论中的引人入胜的故事。
宇宙大爆炸后的瞬间，一个渗透到空间的被称为希格斯场的实体，突然被注入了能量。这个希格斯场裂开产生了希格斯玻色子，这些粒子因为该场的能量而拥有质量。当电子、夸克和其他粒子在空间移动时，它们与希格斯玻色子相互作用，在这种方式下，它们也获得了质量。
标准模型于 1975 年完成后，其设计师几乎立即注意到一个问题。
当希格斯赋予其他粒子质量时，它们也会马上回馈；粒子的质量会一起晃动。物理学家可以为希格斯玻色子的质量写一个方程，其中包括与它相互作用的每个粒子的关系。
所有大质量的标准模型粒子都对该方程做出了贡献，但这些并不是唯一的贡献。希格斯玻色子还应该在数学上与更重的粒子混合，包括普朗克尺度现象，这是一个与引力的量子性质、黑洞和大爆炸有关的能量水平。普朗克尺度现象对希格斯质量的贡献应该是巨大的——几乎比实际希格斯质量大一亿倍。
自然而然地，你会期望希格斯玻色子和它们一样重，从而使其他基本粒子也得到加强。粒子会因为太重而无法形成原子，而宇宙将是空的。
对于希格斯玻色子来说，尽管它依赖于巨大的能量，但最终却如此之轻，你必须假设普朗克对其质量的贡献有正有负，而且它们都拥有恰到好处的数量，从而完全抵消。
这种抵消除非有某种原因，否则它就会很可笑——就像气流和桌子的振动相互抵消以保持铅笔尖的平衡一样不可能。这种微调的抵消，物理学家认为是“非自然的”。
在几年内，物理学家们找到了一个令人满意的解决方案：超对称理论，假设自然界的基本粒子具有双重性。超对称理论认为，每一个玻色子（两种类型的粒子之一）都有一个伙伴费米子（另一种类型），反之亦然。玻色子和费米子分别为希格斯质量贡献正负项。
因此，如果这些项总是成对出现，它们将总是抵消。
对超对称伙伴粒子的探索始于 20 世纪 90 年代的大型正负电子对撞机。研究人员假设这些粒子比它们的标准模型伙伴稍重一些，需要更多的原始能量来实现，因此他们将粒子加速到接近光速，将它们砸在一起，并在碎片中寻找重物的出现。
与此同时，另一个自然性问题浮出水面。
空间结构，即使在没有物质的情况下，似乎也应该拥有能量——所有流经它的量子场的净活动。
当粒子物理学家把对空间能量的所有推定贡献加起来时，他们发现，就像希格斯质量一样，来自普朗克尺度现象的能量注入应该把它炸毁。
爱因斯坦认为，空间的能量——他称之为宇宙学常数——具有引力排斥作用，它使空间膨胀得越来越快。如果空间被注入普朗克密度的能量，宇宙在大爆炸后的瞬间就会自我撕裂。但这并没有发生。
相反，宇宙学家观察到，空间的膨胀只是缓慢地加速，这表明宇宙学常数很小。
1998年的测量结果将其数值定为比普朗克能量低一百万亿次。同样，在宇宙学常数的方程式中，似乎所有这些巨大的能量注入和提取都被完美地抵消了，让空间变得异常平静。
“引力......混合了所有长度尺度的物理学——短距离、长距离。因为它做到了这一点，所以它给了你这个出路。”—— Nathaniel Craig
这两个大的自然性问题在 20 世纪 70 年代末就已经很明显了，但几十年来，物理学家们都把它们当作无关紧要的问题。
“这是在人们对此感到分裂的阶段。”Arkani-Hamed 说。宇宙学常数问题似乎与神秘的、量子方面的引力有关，因为空间的能量仅通过其引力效应被探测到。层次问题看起来更像是一个“讨厌的小细节问题”，Arkani-Hamed 解释说——这种问题，就像过去的两三个其他问题一样，最终会揭示出一些缺失的拼图碎片。“希格斯的弱点”，正如 Giudice 所说的它的不自然的轻盈，不是什么是大型强子对撞机的几个超对称粒子所不能治愈的。
事后看来，这两个自然性问题似乎更像是一个更深层问题的表面症状。
“思考一下这些问题是如何产生的是很有用的，”Garcia Garcia 在今年冬天从圣巴巴拉打来的 Zoom 电话中说。"层次问题和宇宙学常数问题的出现，部分是因为我们用来试图回答问题的工具——我们试图理解我们宇宙的某些特征的方式。”
恰到好处的还原论
物理学家们用他们有趣的方式诚实地统计希格斯质量和宇宙学常数的贡献。
这种计算方法反映了自然界奇怪的嵌套结构。
放大一些东西，你会发现它实际上是许多更小的东西。
从远处看，像一个星系的东西实际上是一个恒星的集合；每个恒星是许多原子；一个原子进一步溶入亚原子部分的层次结构。
此外，当你放大到更短的距离尺度时，你会看到更重、更有能量的基本粒子和现象——这是高能量和短距离之间的深刻联系，解释了为什么高能粒子对撞机就像宇宙的显微镜。
高能量和短距离之间的联系在整个物理学中有许多例子。比如，量子力学认为每个粒子也是一种波，粒子的质量越大，其相关的波长就越短。另一种是，能量必须更密集地挤在一起以形成更小的物体。物理学家把低能量、长距离的物理学称为“红外”，把高能量、短距离的物理学称为“紫外”，这是用红外和紫外光的波长来做类比。
在 20 世纪 60 年代和 70 年代，粒子物理学巨头 Kenneth Wilson和Steven Weinberg 指出了自然界层次结构的非凡之处：它允许我们描述一些大的、红外尺度上的令人关注的性质，却不知道在更微观的、紫外尺度上“真正”发生了什么。例如，你可以用一个流体力学方程来模拟水，把它当作一个光滑的流体，掩盖其 H2O 分子的复杂动力学。流体力学方程包括一个代表水的粘度的术语——一个单一的数字，可以在红外尺度上测量，它总结了所有这些在紫外尺度下发生的分子相互的作用。物理学家说，红外和紫外尺度“解耦”，能让他们有效地描述世界的各个方面，而不用知道在普朗克尺度的深处发生了什么——最终的紫外尺度，相当于一万亿分之一厘米的十亿分之一，或者 100 亿亿电子伏特（GeV）的能量，时空结构可能在那里溶解成其他东西。
Kenneth Wilson，美国粒子和凝聚态物理学家，活跃于 20 世纪 60 年代至 21 世纪初，他开发了一种正式的数学方法来描述一个系统的属性如何根据其测量的规模而变化。（来源：康奈尔大学教师传记档案，#47-10-3394.康奈尔大学图书馆珍稀和手稿收藏部。）
"瑞士洛桑联邦理工学院的理论物理学家 Riccardo Rattazzi 说：“我们可以研究物理学是因为我们可以对短距离发生的事情保持无知。”
Wilson 和 Weinberg 分别开发了粒子物理学家用来模拟我们的嵌套世界不同层次框架的碎片：有效场论。正是在有效场论的背景下，自然性问题出现了。
有效场论对一个系统——比如说一束质子和中子——在一定范围内的尺度进行建模。将质子和中子放大一段时间，它们会一直看起来像质子和中子，你可以用“手性有效场理论”来描述它们在这个范围内的动力学。但随后有效场论将达到它的“紫外截止点”，这是一个短距离、高能量的尺度，在这个尺度上有效场论不再是对系统的有效描述。例如，在 1 GeV 的截止点上，手性有效场论停止工作，因为质子和中子不再表现得像单个粒子，而是像夸克的三重奏。一个不同的理论开始发挥作用。
重点是，有效场论在其紫外截止点处崩溃是有原因的。截止点是必须找到该理论中不包括的新的、高能粒子或现象的地方。
在其有效范围内，有效场论通过增加代表这些未知效应的“修正”来说明截止点以下的紫外物理。这就像一个流体方程有一个粘度项来捕捉短距离分子碰撞的净效应。物理学家不需要知道在截止点处有什么实际的物理现象来写这些修正，他们只是用截止点的尺度作为对有效性范围的粗略估计。
通常情况下，当你在感兴趣的红外尺度上计算某些东西时，紫外修正很小，与截止点相关的（相对较小）长度尺度成正比。但是，当你用有效场论计算像希格斯质量或宇宙学常数这样的参数时情况就变了，因为这些参数有质量或能量单位。对参数的紫外修正会很大，因为（为了有正确的单位）修正与能量相协调，而不是与截止点相关的长度相协调。当长度很小的时候，能量就很高。这样的参数被叫做“紫外敏感的”。
自然性的概念在 20 世纪 70 年代与有效场论自身一起出现，作为识别有效场论必须停止的地方的策略。
因此，新物理学必须存在。其逻辑是这样的。如果一个质量或能量参数有一个高截止点，它的值自然应该是大的，被所有的紫外修正推地更高。因此，如果该参数很小，那么截止能量必须很低。
一些评论家认为自然性仅仅是一种审美偏好。但其他人指出，这种策略揭示了关于自然精确的、隐藏的真相。“这种逻辑是有效的，”Craig 说，他是最近重新致力于这种逻辑的领先者。自然性问题“一直是情况变化和新事物应该出现的标志”。
自然性能够做什么
1974 年，在“自然性”一词出现的几年前，Mary K. Gaillard 和 Ben Lee 惊人地利用这一策略预测了一个当时被称为粲夸克的假想粒子的质量。Craig 说：“她的成功预测及其与层次问题的相关性在我们的领域中被严重低估。”
1974 年的夏天，Gaillard 和 Lee 正为两个高子粒子——夸克的合成物——的质量差异而感到困惑。测量的差异很小。
但是当他们试图用有效场论方程来计算这个质量差时，他们看到其数值有爆炸的危险。因为高子质量差有质量单位，它对紫外敏感，接收来自截止点的未知物理学的高能修正。该理论的截止点并不为人所知，但当时的物理学家推断它不可能很高，否则所产生的高子质量差相对于修正值来说会小的奇怪——正如物理学家现在所说的那样，这是不自然的。
Gaillard 和 Lee 推断出他们的有效场论的低截止尺度，即新物理学应该出现的地方。他们认为，当时提出的一种被称为粲夸克的夸克必须被发现，其质量不超过 1.5 GeV。
三个月后，粲然夸克出现了，重量为 1.2GeV。这一发现迎来了被称为十一月革命的认识复兴，并迅速推动了标准模型的完成。在最近的一次视频通话中，现年 82 岁的Gaillard回忆说，消息传出时她正在欧洲访问欧洲核子研究中心（CERN）。Lee 给她发了一份电报：魅力已被发现。
1974 年，Mary K.Gaillard（图为 20 世纪 90 年代）和 Ben Lee 使用自然性论证来预测一种被称为粲夸克的假想基本粒子的质量。几个月后，魅力已经显现。（来源：AIP Emilio Segrè 视觉档案馆）
这样的胜利使许多物理学家确信，层次问题也应该预示着新粒子不会比标准模型的粒子重很多。
如果标准模型的分界线在普朗克尺度附近（研究人员确信标准模型在这里失败了，因为它没有考虑到量子引力），那么对希格斯质量的紫外修正将是巨大的，会使其轻度变得不自然。在希格斯玻色子本身的质量之上不远处设置一个截止点，将使希格斯的质量与来自截止点的修正一样重，而且一切都会看起来很自然。
“在过去的 40 年里，这个方法一直是试图解决层次问题的工作的起点，”Garcia Garcia 说。“人们提出了伟大的想法，如超对称性、【希格斯】的合成性，我们还没有看到它们在自然界中实现。”
2016 年，GarciaGarcia 在牛津大学攻读粒子物理学博士。几年时间里，她清楚地意识到需要进行清算。“那时候我开始对这个缺失的部分更感兴趣，我们在讨论问题时通常不考虑这个部分，也就是引力。比起有效场论，这个问题在量子引力中可以看出更多。”
引力把一切都混在一起
理论家们在 20 世纪 80 年代了解到，引力并不按照通常的还原性规则行事。
如果你把两个粒子狠狠地撞在一起，它们的能量在碰撞点变得集中，就会形成一个黑洞——一个任何东西都无法逃脱的极端重力区域。把粒子更用力地撞在一起，它们就会形成一个更大的黑洞。更多的能量不再会让你看到更短的距离，恰恰相反，你撞得越厉害，产生的不可见区域就越大。黑洞和描述其内部的量子引力理论完全逆转了高能量和短距离之间的常见关系。纽约大学物理学家 SergeiDubovsky 说：“引力是反还原主义的。”
量子引力似乎在玩弄自然界的架构，对物理学家已经习惯的有效场论嵌套尺度的整齐系统进行嘲弄。Craig 和 Garcia Garcia 一样，在大型强子对撞机的搜寻一无所获后不久，就开始思考引力的含义。在试图思考解决层次问题的新方案时，Craig 重读了欧洲核子研究中心（CERN）理论家 Giudice 写于 2008 年的一篇关于自然性的文章。
他开始琢磨 Giudice 的意思：Giudice 写到宇宙学常数问题的解决方案可能涉及“红外和紫外效应之间的一些复杂的相互作用”。如果红外和紫外有复杂的相互作用，那就会违背通常的解耦，而解耦使有效场理论能够发挥作用。“我只是在谷歌上搜索了‘紫外-红外混合’这样的东西，”Craig 说，这让他找到了一些 1999 年的有趣论文，“然后我就开始了。”
“这是一个我觉得我们正在进行意义深远的事情的时候。”——IsabelGarcia Garcia
紫外-红外混合有可能通过打破有效场论的还原论方案来解决自然性问题。在有效场论中，当希格斯质量和宇宙学常数等量对紫外敏感时，自然性问题就会出现，但不知何故没有爆炸，好像所有紫外物理学之间有一个阴谋，使它们对红外的影响无效。“在有效场论的逻辑中，我们抛弃了这种可能性，”Craig 解释说。
还原论告诉我们，红外物理学来自于紫外物理学——水的粘度来自于它的分子动力学，质子从它们的内部夸克得到它们的属性，解释随着放大以显现——而不是相反。紫外并不受红外的影响或解释，“所以【紫外效应】不可能有一个阴谋，使希格斯的事情在一个非常不同的尺度上得到解决。”
Craig 现在提出的问题是：“有效场理论的这种逻辑会不会被打破？”也许解释真的可以在紫外和红外之间双向流动。“
这并不完全是异想天开，因为我们知道引力就是这样的，”他说。“引力违反了正常的有效场论推理，因为它混合了所有长度尺度的物理学，包括短距离和长距离。因为它这样做，所以它给了你这个出路。”
紫外-红外混合如何拯救自然性
对紫外-红外混合以及它如何可能解决自然性问题的几项新研究提到了 1999 年出现的两篇论文。伊利诺伊大学香槟分校的教授 Patrick Draper 说：“人们对这些更奇特的、非有效场论式的解决问题方法越来越感兴趣，他最近的工作是在 1999 年的一篇论文中进行的。
Draper 和他的同事研究了 CKN 约束，该约束是以 1999 年论文作者 Andrew Cohen、David B. Kaplan 和 Ann Nelson 命名的。他们认为，如果你把粒子放在一个盒子里并加热，在盒子坍塌成一个黑洞之前，你只能增加粒子的能量这么多。
他们计算出，在盒子坍塌之前，你能容纳的高能粒子状态的数量与盒子的表面积提高到四分之三次方，而不是你可能认为的盒子的体积。
他们意识到，这代表了一种奇怪的紫外-红外关系。盒子的大小，设定了红外尺度，严重限制了盒子内高能粒子状态的数量——紫外尺度。
然后他们意识到，如果其相同约束适用于整个宇宙，那么它就解决了宇宙学常数问题。在这种情况下，可观测宇宙就像一个非常大的盒子。它所能包含的高能粒子状态的数量与可观测宇宙的表面积的四分之三次方成正比，而不是宇宙的（大得多的）体积。
这意味着通常宇宙学常数的有效场论计算太简单了。
这种计算告诉人们，当你放大空间结构时，高能现象应该出现，应该有炸毁空间的能量。但是 CKN 约束意味着可能存在比有效场论计算所假设的少得多的高能活动，这意味着可供粒子占据的高能状态少得可怜。Cohen、Kaplan 和 Nelson 做了一个简单计算，对于像我们宇宙这样大小的盒子来说，他们的约束或多或少地准确预测了观察到的宇宙学常数的微小值。
他们的计算表明，大小尺度可能以一种方式相互关联，当你看整个宇宙的红外属性，如宇宙学常数时，这种关联会变得很明显。
Draper 和 NikitaBlinov 去年在另一个粗略计算中证实，CKN 约束预测了观察到的宇宙学常数。他们还证实，这不会破坏有效场论在小尺度实验中的许多成功。
CKN 约束并没有告诉你为什么紫外和红外是相关的，即为什么盒子（红外）的大小严重限制了盒子（紫外）内高能状态的数量。对于这一点，你可能需要了解量子引力。
其他研究人员已经在量子引力的一个特定理论中寻找答案：弦理论。去年夏天，弦理论家 Steven Abel 和 Keith Dienes 展示了弦理论中的紫外-红外混合如何解决层次和宇宙学常数问题。
作为引力和其他一切事物的基本理论的候选者，弦理论认为，所有的粒子，近看都是小的振动弦。像光子和电子这样的标准模型粒子是基本弦的低能量振动模式。但弦也可以更有能量地摆动，从而产生了具有越来越高能量的无限的弦态谱。在这种情况下，层次问题问的是，如果没有超对称性这样的东西来保护希格斯，为什么这些弦态修正不会使它膨胀。
Dienes 和 Abel 计算出，由于弦理论的一个不同的对称性，即模块不变性，从红外到紫外的无限光谱中所有能量的弦态修正将以恰到好处的方式相互抵消，使希格斯质量和宇宙学常数都很小。研究人员指出，低能量和高能量弦态之间的这种共谋并不能解释为什么希格斯质量和普朗克能量一开始就有这么大的差距，只能说明这种差距是稳定的。不过，在 Craig 看来，“这确实是个好主意。”
新的模型代表了越来越多的紫外-红外混合思想。Craig 的研究角度可以追溯到另一篇1999年的论文，由高等研究院著名理论家 Nathan Seiberg 和两位合著者撰写。他们研究了有一个背景磁场填充空间的情况。为了了解这里的紫外-红外混合是如何产生的，想象一对由弹簧连接的带电粒子在空间飞行，垂直于磁场。当你提高磁场的能量时，带电粒子加速分开，拉伸了弹簧。在这个场景中，更高的能量对应于更长的距离。
“引力是反还原主义的。”——Sergei Dubovsky
Seiberg 他们发现，这种情况下的紫外修正具有特殊特征，说明还原论可以逆转，即红外影响到紫外中发生的事情。这个模型并不现实，因为真实的宇宙并没有一个强加背景方向性的磁场。不过，Craig 一直在探索类似的东西是否可以作为层次问题的解决方案。
Craig，Garcia Garcia 和 Seth Koren 还共同研究了关于量子引力的一个被称为弱引力猜想的论点。如果成真，可能会施加自然需要希格斯质量和普朗克尺度之间巨大分离的一致性条件。
至少从 2013 年开始，纽约大学的 Dubovsky 就一直在琢磨这些问题，当时已经很清楚，超对称粒子在大型强子对撞机上非常迟缓。那一年，他和两位合作者发现了一种新的量子引力模型，解决了层次问题：在该模型中，还原论的箭头从一个中间尺度同时指向紫外和红外。尽管听起来很吸引人，但该模型只在二维空间起作用，而且 Dubovsky 没有头绪如何将其展开。他转向了其他问题。去年，他再次遇到了紫外-红外混合。他发现，在研究碰撞的黑洞时出现的自然性问题被一种“隐藏”的对称性所解决，这种对称性将黑洞形状的低频和高频变形联系起来。
像其他研究人员一样，Dubovsky 似乎不认为迄今为止发现的任何具体模型具有明显的库恩革命迹象。有些人认为整个紫外-红外混合概念缺乏前景。“目前还没有有效场论崩溃的迹象，”约翰霍普金斯大学的理论物理学家 David E. Kaplan（与 CKN 论文的作者没有关系）说。“我认为那里没有东西。”
为了说服所有人，这个想法需要实验证据，但到目前为止，现有的紫外-红外混合模型在可测试的预测方面严重不足。它们通常旨在解释为什么我们没有看到超出标准模型的新粒子，而不是预测我们应该看到什么。但是在宇宙学中，即使不是从对撞机中，也总是有希望得到未来的预测和发现。
综合来看，新的紫外-红外混合模型说明了旧范式的弱点——一个完全基于还原论和有效场理论的范式，而这可能只是一个开始。
“当你进入普朗克尺度时，你就失去了还原论，所以引力是反还原论的，”Dubovsky 说，“我认为，从某种意义上说，如果这一事实对我们观察到的事物没有深刻影响，那将是不幸的。”
参考文献：
