假設夥伴粒子 惜仍未證實
上次跟大家稍為討論了「大自然是否自然」這個問題，今天再分享一個相關的例子，並探討一下一些有趣、甚至頗具爭議的解答。
之前提到2013年確定發現的希格斯粒子（Higgs boson）。如前次所述，希格斯粒子的質量其實受着各種其他粒子的影響，這些個別的影響數值上來說都很大，然而它們卻好像協調過一樣，互相抵消，以至於我們在現實中量度到的希格斯粒子質量其實並不是很大。這真的好比一顆豎立於金字塔頂端的雞蛋一般：任何輕微搖動都會令它掉下來，可是它就是還沒有掉下來，為什麼？
電子有超對稱夥伴「超電子」
還記得之前談過的宇宙常數（cosmological constant）嗎？事實上它也是一個相類的例子。 天文學家憑藉量度不同距離的超新星（supernova），發現宇宙膨脹的速度正在自行地增加，而宇宙常數的數值則代表了這種加速的快慢。
跟希格斯粒子的故事一樣，宇宙常數的數值應該受着各種各樣東西的影響，但是在它們不可解的「互相協調」下，在現實中測度到的宇宙常數的數值也是出奇地小。為什麼？
這些微妙的「數字平衡」背後是否有什麼理由？一個在物理學家中頗為流行的想法是「超對稱理論」（supersymmetry，簡稱susy，跟人名蘇絲Susie同音）。超對稱理論假設每一顆我們認識的粒子都有一個相對應的「夥伴」粒子。每一種粒子（例如電子，electron）跟它的夥伴（電子的超對稱夥伴被稱為「超電子」，selectron）在很多方面都差不多一樣，因此它們對希格斯粒子、宇宙常數等等的影響都很類似，除了一個很重要的分別-一方的影響是正數，另一方的卻是負數，因此兩者加起來便很自然地互相抵消了。
這就好比小心理財的我們的信用卡戶口：簽賬後我們會馬上繳付差不多的金額，因此信用卡戶口的結餘總是接近零。不幸的是這樣的主意正面臨很大的挑戰：時至今日，這些假設的「超對稱夥伴」還是一顆都沒有被找到。你對它們的存在有多大的信心？
「人擇原理」 看似詭辯
還有沒有其他可能的解釋？「人擇原理」（Anthropic Principle）是一個很富爭議性的建議，它的邏輯大致如下：為什麼有個數值（比方說宇宙常數）那麼小？因為倘若它不是那麼小，人類就無法出現。
例如太大的宇宙常數代表膨脹得很快的宇宙，物質還沒有足夠的時間聚集成太陽系就已經被分隔得太遙遠了。沒有人類，又怎麼會有人探索這個問題？
美國物理學家色斯金（Leonard Susskind）有一個很有趣的比喻：一群很有智慧的金魚，可能會在苦惱為什麼牠們身處的環境（水中）跟宇宙的其他地方很不一樣？當然了，如果牠們不是剛好處於水中，早就一命嗚呼啦！
小 結
這個「人擇原理」是否有點詭辯？筆者也是如是想。我們應該把它留作「終極武器」：倘若努力一番後其他令人滿意的解釋還是遍尋不果，我們才再想想它的「妙用」吧。 ■張文彥博士
作者簡介：香港大學土木及結構工程學士。短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現於香港大學理學院任職講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。
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