大型对撞机的高能物理盛宴已过，接下来该怎么办？
陈江
定量探索和求解我们人类的宇宙过程来龙去脉之学，叫做科学。
最近科学网的《杨振宁：盛宴已过》这篇文章引起热议。按照杨振宁先生的见解，大型对撞机的高能物理（粒子物理）盛宴已过（The party is over），已走在末路。
具体说就是，完备的粒子物理和统一场的理论至今没有建立起来。（宏观世界与微观世界统一不起来；四种作用力统一不起来。）
著名物理学家卢鹤绂(1914—1997)先生说：“直到目前，量子场论仍然困难重重。例如，……某些预言一直未能观测到；而大部分近期观测到的事实，理论推算却全然未能预见，等等。我们还缺乏一个全面正确的理论，能够贯穿一切从原子核过程和其他过程人为产生出来已观测到的较高能量的粒子现象。”（卢鹤绂. 《高能粒子物理学漫谈》. 上海科学技术出版社，1979:10.）
大型对撞机的高能粒子物理已走在末路，主要是指大型对撞机实验探测方面，其实验探测成果没有完备和统一的理论支持或描述，进一步实验探测犹盲人瞎马、欲进不能。即在理论物理学上看，没有新观点，你大型对撞机实验探测做不出东西来。（撞出来的东西说明不了引力是怎么回事、真空是怎么回事；说明不了宇称守恒与宇称破缺是什么逻辑关系或是怎样变换的；说明不了为什么撞出来的“基本粒子”有几十种而不是同一个基本的物质单位；说明不了为什么现在的“量子思想”在描述熟悉的物质时是如此的成功，可一旦应用于宇宙物理学却失败了……等等。）《杨振宁：盛宴已过》这篇文章中说：
杨振宁直言：“在我在美国做研究生的时候，［大型对撞机的高能物理（粒子物理）］这个领域刚开始大放光彩。也可以说这几十年来，它是大家认为物理学最最重要的发展领域。可是这领域不只是从今天开始，而是从30年以前开始，就已经走在末路上了。”
杨振宁早在上世纪八十年代就表述了这样的观点。那时他在美国参加了一个国际性的研讨会。在会上，物理学家们讨论以后十年高能物理向什么方向发展。谈及大型对撞机，杨振宁在那个会上讲了一句话：“The party is over.”
杨振宁表示，自己当时就看出来，上个世纪五六十年代是高能物理的高潮，可是到了八十年代的时候，高能物理重要的观念都已经有了。“后面虽然还可以做，可是没有重要的新观点出来，尤其对于理论物理学的人来说，没有新观点，你做不出东西来，所以我那时候就讲了［The party is over （大型对撞机的高能物理盛宴已过）］这句话。”
多数物理学家，包括杨振宁在内，认为超对称粒子的存在只是一个猜想，没有任何实验根据，希望用极大对撞机发现此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。
杨振宁认为，不建超大对撞机，高能物理仍然有其他方向值得探索，……比如寻找美妙的几何结构……。（见《杨振宁：盛宴已过》）
那么，怎样探索物质的几何结构，以得到具有物质科学理论意义的美妙结果？
值得注意的是，上述讨论中说到的新观点、新观念、发展的方向，应当是指关于怎样构建完备和统一的理论体系的见解或意见。爱因斯坦说：“理论家的方法，在于应用那些作为基础的普遍假设或者‘原理’，从而导出结论。他的工作于是可分为两部分：他必须首先发现原理，然后从这些原理推导出结论。”他还说：“我们在寻求一个能把观察到的事实联结在一起的思想体系，它将具有最大可能的简单性。我们所谓的简单性，并不是指学生在精通这种体系时产生的困难最小，而是指这体系所包含的彼此独立的假设或公理最少。”（许良英等编译．爱因斯坦文集（第一卷）[M]．北京：商务印书馆，1976：75，298-299. ）显然，所谓原理、假设或公理，都是指理论体系演绎推导的出发点。而出发点最少的理论物理学体系，即是只用一个出发点（假设、原理或公理）构建起来的理论物理学体系。
其实，并不是“没有重要的新观点出来”。
华罗庚《数学的用场与发展》一文中说：“是否有一个统一的处理方法，把宏观世界和微观世界统一在一个理论之中，把四种作用力统一在一个理论中，这是物理学家当前的重大问题之一。不管将来他们怎样解决这个问题，但是在处理这些问题的数学方法必须统一。必须有一套既可以解释宏观世界又可以解释微观世界的数学工具。”
爱因斯坦早已发觉“物理学统一基础的建立看来却的确很渺茫．而且这种情况又由于随后的发展而更加恶化起来”；“理论物理学的基础重新受到震撼”。按照爱因斯坦的见解，记录自然规律，需要一种不用微积分方程描述的、只按照量子规则形成的、合理的新思想或新数学语言。（https://zhuanlan.zhihu.com/p/59612063）
大家知道，现代数学中微积分理论的基础在于其极限理论。极限理论的漏洞或缺陷，就在于它是用不等式来建立的，这种极限无论如何只是近似的概念。精确的极限一定是建立在几何重合相等的概念上。
在百度百科•极限载道：柯西试图消除极限概念中的几何直观，（但是“几何直观”不是消极的东西，我们研究函数时也可以可以发挥想像力——动态趋势的变量图像，假设被放大到巨大的天文倍数以后，我们也会永远不能看到变量值“重合于0”）作出极限的明确定义，然后去完成牛顿的愿望。但柯西的叙述中还存在描述性的词语，如“无限趋近”、“要多小就多小”比较通俗易懂的描述，对于概念的理解比较容易，因此其定义还保留着几何和物理的直观痕迹，一分为二，直观痕迹比较多也会有好处，但是结合下面的抽象定义可更加容易理解‘极限’的概念。
为了排除极限概念中的直观痕迹，维尔斯特拉斯提出了极限的静态的抽象定义，给微积分提供了严格［?］的理论基础。所谓[公式]→[公式]，就是指：“如果对任何ε>0，总存在自然数N，使得当n>N时，不等式|[公式]-[公式]|<ε恒成立”。（百度百科•极限）
美国的数学家和数学史权威莫里斯・克莱因教授说：
“1930年以后［西方数学］的全部发展还留下来两个没有解决的大问题：去证明不加限制的经典分析与集合论的相容性，以及在严格［几何］直观的根基上去［重新］建立数学，或者去确定这种途径的限度。在这两个问题中，困难的根源都在于无穷集合和无限程序中所用到的无限（infinity）。这个概念，即使对于希腊人也已经在无理数上造成了问题，而且他们在穷竭法中躲开它。从那以后，无限这个概念一直是争论的题目，并使外尔（Weyl）说道，数学是无限的科学。”
他还指出：“佩莱蒂耶（Jacques Peletier，1517—1582）在他的《欧几里得几何原本的证明》（In Euclidis ElementaGeometrica Demonstrationum，1557）一书中，批评了欧几里得使用叠合法去证明全等方面的定理，甚至哲学家叔本华（Arthur Schopenhauer）在1844年也说，他感到很奇怪的是，数学家们攻击欧几里得的平行公设，而不去攻击重合的图形是相等的这一条公理。他论述说，重合的图形自然是相等或恒等的，因而无需什么公理；或者，重合完全是一种经验性质的事情，不属于纯直觉知识（Anschauung），而是属于外部感官经验。另外，这条公理预先假设图形的可移动性；但是，在空间中能够移动的是物质，因此超出了欧几里得几何的范围。19世纪已普遍认识到：叠合法或者是建立在一些未明确说明的公理的基础上，或者必须用另一种探讨全等的方法来代替。”（〔美〕莫里斯・克莱因. 古今数学思想: 第三册[M]. 邓东皋、张恭庆 等译.上海: 上海科学技术出版社, 2014: a353; b169-170.）
不幸的是，如学界所周知，西方数学至今仍没有以公理化的方式把物质的可移动性几何化，即仍没有解决物质与几何图形的可移动性在公理上的不相容问题。
中国本土的数学界发现，叠合法必须建立在物质实践直接经验的感性认识的物有形、形有数或为形配数以几何直观明确地定量表述的公理的基础上，或者必须用可具体操作的物质量杆自我量度（运动）即“对折”这种探讨全等的方法来代替欧几里得几何的“叠合法”。
运动是物质的存在方式，物是动者，动者是物。要在严格直观的根基上重新建立物质的数学，就必须用表整个宇宙的物质量杆（形数统一的“一尺”，即图1-[公式]）自我量度[运动]即“对折”（如图1-[公式]）这种直接经验的重合相等概念求得物之半（如图1-[公式]），并按照对称（图1-[公式]）来考虑，用“一尺之捶，实取损其半，万世不竭，以至于无为而终”的几何分形及其张量运算，求解得其不竭者或残餘者——几何的整数最小即整数无穷小刻画的微量（图1-[公式]及其展开的图1-[公式]），作为宇宙内耗排斥过程之终物质无穷小的极限。这种新的或精确的极限理论，才能够用来刻画宇宙物质的最小成分——量子及其运动规则。量子是用数形结合的量子数（图1-[公式]及其展开的图1-[公式]）来刻画的。量子数可以是整数（图1-[公式]中的数）或半整数（图1-[公式]中的数）。https://zhuanlan.zhihu.com/p/59955325
宏观的量子态——量子宇宙的美妙几何结构：精确的极限刻画宇宙物质的最小成分（几何整数无穷小微量）——量子
【图1刻画的宇宙物质量子化过程的注释】
运动是物质宇宙的存在方式，表整个物质宇宙的“一尺”（图1-[公式]，即图1-[公式]）内部的运动——相对性运动只能够首先是内耗的排斥，其几何形式表现只能够是形、数结合的“几何分形及其张量态”。即：对图1-[公式]施以实取损[或耗损]其半，则得图1-[公式]；接着对图1-[公式]实取损其半，则得图1-[公式]；对图1-[公式]施以通分，则得图1-[公式]；将图1-[公式]一般化，则得图1-[公式]。
对图1-[公式]行以几何物理方法（俗称“数学物理方法”）的张量运算，即将图1-[公式]扩大2ⁿ倍，以描述宇宙的暴胀运动，则得图1-[公式]；接着将图1-[公式]扩大2倍，以描述宇宙的膨胀运动，则得图1-[公式]，其张之入微而不可再张，即宇宙暴胀和膨胀过程之终。将图1-[公式]展开，则得图1-[公式]。（图1-[公式]）=（图1-[公式]）表宇宙物质量子化过程之终，称为宇宙的几何自然数或量子数。
按照杨振宁的见解：“在动力学问题中，按照对称来考虑，可以得到重要的结论。” 但是，仅仅根据对称可以推导得到什么重要结论，杨振宁先生并未作出回答。这个回答与杨振宁等发现的“宇称破缺”有什么逻辑关系，也是他至今没有搞清楚的问题。不过这些问题的答案现在可参见《对称性与物理》一文：
陈江：对称性与物理
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据悉，美国高能物理顾问委员会（HEPAP）出版的《量子宇宙》(Quantum Universe)一书，此书论述了粒子物理学面临的9个重大问题，其中的第1个重大问题说：“存在尚未发现的自然原理即新的对称性和新的物理学定律吗？量子思想在描述熟悉的物质时是如此的成功，可一旦应用于宇宙物理学却失败了。”其中的第4个重大问题说：“所有的力都会统一成一种吗？在最基本的层次上，宇宙中所有的力和粒子可能是有联系的，而且，所有的力可能都是单一大统一力的一些不同的表现形式，从而实现爱因斯坦的梦想。”（参见：《发现｜相对性论宇宙学的原始态》）
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关于合理的新思想或新数学语言，还可参见下文：
陈江：物质的数论（物质的几何学）
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【概要】 我们提出了一个宇宙流形的一维表示，作为宇宙几何学的唯一出发点——假设或公理，不需要其他假设，在现实宇宙的所有维度中都成立。其导出几何形式的自然数可以被解释为整个宇宙的商增至最大（与熵增过程对立）。
从几何自然数导出几何整数微分，其可以被解释为量子之间的吸引相互作用出现或发生，它是基本粒子形成的必要条件，亦是发展出宇称破缺的必要条件。
事实上，现在我们已经发现了上述新的对称性，并建立起新宇宙学理论模型，其演绎推导证明宇宙具有美妙的几何结构（这种结构只能是物质的几何学的结构），能够与宏观天文观测既有成果实证的“宇宙距离阶梯”相印证而吻合，还能够与高能物理实验微观探测既有成果实证的基本粒子的相互作用的表现相印证而吻合，并能够作出科学的预言。换言之，未来宏观的天文观测发展以及微观的高能物理实验探测发展都有了新方向。
美妙的几何结构——宇宙距离阶梯（及暗物质所在位置预言——这将是未来天文观测发展新方向） ┃ [美]S.温伯格著：《引力论和宇宙论——广义相对论的原理和应用》.邹振隆、张历宁译，科学出版社，1980：491—492页.
上述“宇宙距离阶梯”是宇宙过程中的物质相互作用之于量子场美的几何形式表现的一个方面。可以证明，宇宙过程的形数结合几何学——数学科学形式表现有六美：
一、 纯循环美；
二、 对称及其对称性美；
三、 自然而非自然美；
四、 真空美或对称性破缺美；
五、 重整化美；
六、 相互作用之于完备的统一场美。