粒子與熱愛它們的人們:紀錄片展現大型強子對撞機的人性一面

坦誠地說:我看了一部關於粒子物理的電影,然後哭了。而且我不是一個人。當影片播放2012年7月4日宣佈發現希格斯玻色子的片段時,我注意到我旁邊的女士正在擦眼淚,就像我正在做的一樣。

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坦誠地說:我看了一部關於粒子物理的電影,然後哭了。而且我不是一個人。當影片播放2012年7月4日宣佈發現希格斯玻色子的片段時,我注意到我旁邊的女士正在擦眼淚,就像我正在做的一樣。

我於10月2日在紐約電影節觀看了新的紀錄片《粒子狂熱》。這部電影追蹤了大型強子對撞機(LHC)的歷程,正如一位物理學家在螢幕上解釋的那樣,它是“人類建造的最大的機器”。故事開始於2008年,在位於瑞士日內瓦附近的大型粒子加速器開放之前,並在去年夏天該專案發現長期理論化的希格斯玻色子的證據時達到高潮,希格斯玻色子負責賦予粒子質量。

這是一個不乏媒體關注的故事,你可能會認為你已經瞭解了。但是《粒子狂熱》以一種難以體驗的方式展現了物理戲劇背後的人性戲劇,如果你沒有真正身處控制室當加速器光束首次開啟時,或者在大型演講廳當結論性資料首次投射到牆上時,就很難體驗到。


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這部電影明智地選擇了跟蹤幾位有魅力的研究人員,他們有奇蹟般的能力以既清晰地表達其含義又清晰地表達其熱情的方式談論粒子物理學。我們在他們第一次按下“開啟”開關之前與他們同在,在地下洞穴中以接近光速的速度將粒子束撞擊在一起,我們也在機器在九天後就壞掉時與他們同在。我們與他們一同感受到加速器終於再次執行的興奮,以及等待聽到第一批結果的痛苦的期待。最後,即使我們已經知道會發生什麼,我們也屏住呼吸,心跳加速地觀看資料展示,證明了該機器被建造出來要尋找的粒子的存在。當幾乎50年前預測希格斯玻色子的彼得·希格斯站起來接受熱烈的掌聲時,他哭了,我也哭了。

在某些方面,這部電影的故事與LHC的故事相似。這兩個專案都需要在開始時抱著信念進行,並承諾將整個旅程進行到底,儘管結果從未得到保證。導演馬克·萊文森是一位從物理學家轉型為電影創作者的人,他與大衛·卡普蘭(David Kaplan)合作,後者是一位從電影學生轉型為粒子物理學家的人,共同記錄了耗資47.5億美元的LHC在開放之前的故事。鑑於風險如此之高,戲劇的可能性是顯而易見的,但是電影製片人沒有預料到這臺機器會在2012年產生如此驚人——以及令人沮喪和神秘和激動人心的結果,或者它的進展軌跡會在銀幕上產生如此美味的戲劇性。“一路走來,確實有一個問題,就是你要等結果多久才繼續前進,”萊文森說。“我們不知道結局會是什麼,但故事配合得很好。我們最終得到了最完美的結局。”

這部電影不是一個簡單的皆大歡喜的勝利故事。當希格斯玻色子被發現時,觀眾感覺自己幾乎像等待的物理學家一樣對它的質量投入了感情,因為我們聽到了希望出現這種或那種結果的陣營的聲音。我們看到任何發現都會開啟新的大門,並關閉其他的大門,我們為那些其預測永遠不會像希格斯的那樣實現的科學家感到難過。

儘管這部電影慶祝了希格斯玻色子的發現,但它明確表示對LHC的期望更高。“最壞的情況是隻有希格斯,只有希格斯,”物理學家莫妮卡·鄧福德在電影中說,她描述瞭如果加速器沒有發現超出所謂的粒子物理學標準模型所預測的任何其他粒子,將會造成的後果。“如果它沒有發現任何新粒子,我們不僅錯過了某些東西,而且我們可能永遠不知道如何繼續,”卡普蘭說。然而,到目前為止,還沒有出現任何其他事物的顯著跡象。當LHC在2015年升級改造後再次啟動時,它將承受產生粒子的壓力,這些粒子有助於填補當前理論中的裂縫,併為更全面地瞭解宇宙如何運作指明方向。

最終,這部電影讚揚了科學家為了追求基本真理而犧牲個人議程和個人理論的能力。“我看著電視上的政治領導人,我想,哇,真相的社會資本為零,”卡普蘭說。“但是(在LHC),這裡有一群人正在追求如此純粹的東西。我們不會出名或富有,但是當我們知道某事是真實的,我們都會感到很棒。”

《粒子狂熱》計劃於2014年3月在影院上映。

Clara Moskowitz is a senior editor at 大眾科學, where she covers astronomy, space, physics and mathematics. She has been at 大眾科學 for a decade; previously she worked at Space.com. Moskowitz has reported live from rocket launches, space shuttle liftoffs and landings, suborbital spaceflight training, mountaintop observatories, and more. She has a bachelor's degree in astronomy and physics from Wesleyan University and a graduate degree in science communication from the University of California, Santa Cruz.

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