人们对LHC寄予极高期望,并且怀着急于求成的迫切心情。实际上,凭借LHC对粒子物理标准模型的深层次验证已经初露锋芒,对年前所发现的(疑似)希格斯粒子的各种属性正在继续检测。然而,LHC的能量标度虽然很高、但尚不算极高,藉此还一时难于生成质量更大的粒子或形成甚高能量的新物质形态,以检验超对称、超统一量子理论和宇宙学标准模型,这本是情理中事;况且,LHC的检测工作已走上正常探索轨道,相信日后会陆续取得一些其他成果。显然,高能物理探索这样的大科学工程不可能轻而易举、一蹴而就。目前要使高能物理深入发展,确实存在种种困难;但就此断定:以相对论和量子理论为两大支柱的现代物理已陷入困顿局面(僵局),甚至支柱理论或将寿终正寝,则未免有点危言耸听。
 
  理论物理学始终是个未完成的逻辑体系(正如W?温伯格所指出的),相对论和量子理论建立之前如此,建立之后也如此,将来即便超越了这现代物理支柱理论后亦然如此,故而众所称谓最后达成“终极理论”(或曰“万有理论”)也许并不妥当。然则,今后理论上的突破和超越势在必行,因为未来的探讨乃至建树必定将新近发现的暗物质和暗能量作为主要研究对象;可是,人们对“暗宇宙”的具体面貌还无所了解,若试图构建所谓的“彰暗物理”理论,尚缺乏必需而充足的实验基础。
 
  何况,尔今对于主宰物理学发展的这两大支柱理论的进一步结合,二者彼此间存在从思想观念到概念结构上的明显抵牾以至严重障碍;爱因斯坦所倡导的统一理论探究,纵然因量子场论的长足进展而登峰造极,但对其杰作――诸如超弦-超膜等超统一、量子引力理论的直接验证显得举步惟艰。看来,探讨“彰暗物理”理论,是长远目标、发展方向、(非传统式)新物理学的曙光;而继续拓展并验证(传统式的)相对论、量子理论体系以及宇宙学、粒子物理之标准模型,还有相当漫长的一段征程。迄今,现代物理及其支柱理论仍然蕴有旺盛的生命活力,对此应予充分认识。
 
  物理学的不断进步,靠的是既“高擎经验火炬”、又“挥动数学利剑”,二者缺一不可;其诸多理论之创建、拓展以及反复验证的前后过程,全都证明实验探索、数学创造对于物理学发展的重要作用,这作用常常是至为关键的。鉴此而言,目今世界上能量标度最高的LHC对于检验粒子物理标准模型或许会产生关键性作用;但人们担心,这台强子对撞机的能量标度还嫌不够,因而可能还难于提供由以修正、超越标准模型之线索的实验成果(这且拭目以待)。
 
  通常,物理理论的缔造者由基于已知经验事实的前提假设出发,经过数学推导而建立运动方程,再经过演绎推理而得出可预测未知经验事实的逻辑推论;所以,好的物理理论总是超前于实验探索,能给出可为日后科学实验证实的科学预言。那就是说,凭靠于数学工具,物理理论可获得丰富的创造力――数学,不仅是理论物理学的有效工具,而且是保证其不断创新的基本动力和必要依托。
 
  如今,相对论、量子理论的拓展形势和应用面貌令人振奋;两个标准模型似乎遥遥领先于高能物理实验探索的现状;“彰暗物理”的理论探讨令人向往。其实,要克服理论探讨和实验探索上的种种困难,不必操之过急。或可尽量发挥相对论、量子理论的理论优势,并竭力扩大其全面应用,从而为高能物理实验以至检验、修正、超越标准模型另辟蹊径(包括改革数学方法),抑或创造愈益优越的技术条件;一旦实验上探测到有关暗物质、暗能量之性状的具体信息,加上现有理论的继续拓展,构建“彰暗物理”理论的尝试也定会跃跃欲试。那末,物理学未来依然光明,我们对此满怀希望。
 

本文作者为同济大学理论物理学教授