本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
格雷戈裡（蘇格蘭場偵探）：“您是否還有其他想引起我注意的地方？”
福爾摩斯：“夜裡狗的奇怪事件。”
格雷戈裡：“狗在夜裡什麼也沒做。”
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福爾摩斯：“那才是奇怪的事件。”
《銀色馬》，阿瑟·柯南·道爾，1892年
本週，一條科學新聞出現，對許多人來說似乎是“非新聞”：歐洲核子研究中心大型強子對撞機的兩項大型實驗報告稱，他們沒有發現新的粒子。
如果每次科學實驗沒有取得新發現都進行新聞報道，那麼報紙會比現在厚得多。
那麼是怎麼回事呢？嗯，正如上面夏洛克·福爾摩斯的題詞所表明的那樣，有時候觀察到什麼都沒有是相當重要的。 在這種情況下，如果大型強子對撞機確認了去年獲得的資料中看到的初步“峰值”的存在，這表明存在一種比最近發現的希格斯粒子重六倍的完全出乎意料的新基本粒子，那將是半個世紀以來粒子物理學中最重大的發現。
在過去的四十年裡，每次在粒子加速器上進行的實驗都以越來越高的精度證實了理論物理學家在1960年代中期到1970年代中期這十年的顯著發現中所做的所有預測。在那段時間裡，我們建立了對自然界四種已知力中的三種的量子力學層面的完整理解，而引力仍然是唯一的異常值。
所謂的標準模型建立在19世紀和20世紀所有關鍵發展的基礎上，從我們對電磁學的理解到相對論和量子力學，並依賴於一個數學框架，該框架指導物理學家尋求將所有已知力統一於一個理論中。它可以被描述為科學所產生的最偉大的理論建築。
標準模型的一個缺失成分是一個被預測存在但從未被觀察到的新粒子。為了找到它，科學家們必須建造有史以來最複雜的裝置，即大型強子對撞機，並且在2012年7月4日，發現了希格斯粒子。
儘管這是一個值得慶祝的理由——證明大自然實際上服從理論家開發的描述奇怪而異域的基本現實的數學描述——希格斯的發現也給科學帶來了一個新的難題。
雖然對理論的證實很棒，但科學為了進步所需要的是實驗發現，這些發現可以指導理論家嘗試辨別物理學家認為美麗的觀點是否真實。這就是科學的魅力。大自然並不關心哪些觀點對人類來說是自然的或引人注目的。科學與宗教的根本區別在於，它要求我們迫使我們的信仰符合現實的證據，而不是反過來。
問題就在這裡。除非大型強子對撞機有新的發現，否則我們將不知道目前指導物理學家構建模型的觀點是否正確，這些模型旨在進一步加深我們對自然界最小尺度的理解。特別是，標準模型為什麼具有現在的形式，以及為什麼希格斯粒子首先存在這一根本問題仍然沒有答案。
因此，去年在大型強子對撞機發現希格斯粒子的兩項實驗發現了新的基本粒子的初步證據，這引起了物理學界的極大興趣。這一發現如此令人興奮的原因是，任何建立在標準模型基礎上的新理論都沒有預測到這樣的粒子。如果它存在，似乎需要在自然界中存在一種新的基本力，超出已知的四種力。
然而，物理學家們已經學會了持懷疑態度。儘管出現了數百篇理論論文，提出可能允許這種革命性的新粒子存在的新想法——其中許多論文需要改變關於基本尺度上可能支配自然界的定律的傳統觀點——但物理學中的一個格言是，大多數革命性的觀測不太可能經受住進一步的審查。如果不是這種情況，那麼革命性的發展將會如此普遍，以至於它們將不再是革命性的。
因此，當本週在粒子物理學界的國際會議上公佈的新的、更大的資料集顯示，之前在大型強子對撞機觀察到的誘人“峰值”僅僅是一個統計上的偶然事件時，我們許多理論家並不感到驚訝。正如卡爾·薩根經常重複的那樣，非凡的主張需要非凡的證據。而大型強子對撞機的潛在發現，其非凡程度超越了我作為物理學家一生中所經歷的任何事情。
儘管如此，來自歐洲核子研究中心的訊息仍然是苦樂參半的。雖然作為標準模型一部分建立的卓越知識體系仍然完好無損，但科學中最令人興奮的事情莫過於大自然給我們丟擲一個曲線球，因為它意味著宇宙比我們想象的更加陌生和令人興奮。
儘管如此，雖然本週來自歐洲核子研究中心的訊息不如我們希望的那麼令人興奮，但我們可以從其他方面得到安慰。雖然標準模型的持續成功證明了人類想象力的力量，但如果以史為鑑，大自然的想象力仍然更加偉大。大型強子對撞機仍在強勁執行，我個人會感到非常驚訝，如果有一天我不會感到驚訝的話。
勞倫斯·克勞斯的新書《有史以來最偉大的故事......目前為止》涵蓋了這一主題及更多內容。 該書將於2017年3月釋出