互动科普

超导超级对撞机工程下马后，物理学家们对于如何，或者甚至是否应当继续探索一个关于自然界的统一理论产生了分歧。

150多年前，法拉第利用一系列杰出的实验揭示，电与磁是同样一种物理力的不同表现形态。在这一成就的鼓舞下，法拉第力图证明电磁力同样也与引力相关联，而引力是牛顿在法拉第之前150年从数学上加以阐述的。尽管法拉第没能成功，他却坚信，这样一种统一理论肯定是存在的。

许多现代物理学家——仅管不是全部——已经接受了法拉第的上述信念，认为自然界表面上各不相同的各种力实际上好比是同一颗对称的钻石的各个面而已。对这颗钻石的追求，已经把现代物理学演变成一场壮丽的戏剧，它有着深刻的历史背景。得克萨斯大学的诺贝尔奖金得主Steven Weinberg最近在《终极理论之梦>一书中写道，统一理论将完成“对那些不能用更深奥原则解释的原则的古老探索。”这种追求是不是永远不会完成的呢?

自从法拉第时代以来，物理学当然已经变得越来越复杂。本世纪初，爱因斯坦用广义相对论取代了牛顿的较简单的引力学说。这一理论把一度是刚性的时间和空间结构变成了有弹性的。此后，研究人员在引力和电磁力之外又发现了两种力：引起某些种类核衰变的弱力和在原子核里把质子和中子结合在一起的强力。

然而直到不久前，物理学家们仍然以百折不挠的冲劲向着统一理论奋进。就在十年前，他们通过加速器证明了所提出的一种理论，该理论指出，电磁力和弱核力属于同一个电弱力的两个方面。在这一成就的鼓舞下，研究人员提出了所谓的大统一理论(GUT)，它把电弱力和强核力联系了起来。他们甚至提出了一些把包括引力在内的所有的力都容纳进去的方案。有时候，这些理论又被称为量子引力理论，因为它们试图把原本不兼容的量子力学和广义相对论融为一体。由于这些理论有可能阐明惊天动地的宇宙诞生景象(当时很可能由单独一种至高无上的力短暂地控制着宇宙)，所以它们又被称为万物理论。

现在，正当这一目标依稀可见时，物理学家却面对功亏一篑的可能性，其直接原因是在工程开始四年后美国国会在去年1O月取消了造价110亿美元的超导超级对撞机(ssc)项目。诺贝尔奖得主、伊利诺斯理工学院的实验物理学家Leon M．Lederman指出，粒子物理学是通过对越来越小的距离和越来越高的能量的探测而不断取得进展的，其功率将比现有任何加速器都要大至少2O倍的SSC本有可能让物理学家朝着统一理论更上一层楼。他说，“如果我们不修建SSC或类似的装置。我认为这一领域也许就寿终正寝了。”如果粒子物理学停滞不前，那么宇宙学也将如此，因为后者在力求重建宇宙历史时越来越依赖统一理论。

但超导超级对撞机的夭折也许只是加速了物理学走向当前的困境而已。用来捍卫超导超级对撞机的长篇大论力图证明它有可能导至终极理论的实现。Lederman的新书《上帝粒子》便是一例。该书极力为超导超级对撞机进行辩护。但Lederman承认，要达到据认为能实现力的统一的能量，超导超级对撞机还太小，还相差许多数量级。一台SSC型的加速器需要有一个周长为一万亿公里的环形轨道才有可能实现大统一理论的范畴，这样的距离让光线来走也要历时一个月。想要探测无限小的量子引力范畴，就需要一台周长为一千光年的对撞机，而整个太阳系周长才一个光日!

 事实上，在超导超级对撞机项目被中止之前，一位著名的理论家曾呼吁停止探索统一理论。他指出，它超越了粒子物理学的范围。在最近的一次演讲中，哈佛大学的Howard Georgi甚至对自己二十年最先提出大统一理论表示了某种遗憾之情：“我认为大统一理论对粒子物理学很不利。对某些自称为粒子理论学家的人来说它似乎是合理的，甚至是时髦的。他们用全部时间去冥思苦想比我们将来在实验室里所能研究的距离还要小得多的尺度上的世界。”

另一些人坚持这一信念，其中包括在日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室（法语缩写为CERN）工作的理论家John Ellis。Ellis在70年代中期协助推广了“大统一理论”这一术语，又于十年后协助推广了“万物理论’这一术语。他坚持认为，”在传统的方向上仍有取得进展的前景。”他指出，欧洲粒子物理实验室打算在十年内开始建设一个几乎与超导超级对撞机相当的加速器。在那之前，现有的加速器上的高精度实验有可能提供一些线索。此外，对中微子的研究和对宇宙背景辐射的观察也有可能发现线索。（尽管中微子在探测器中若隐若现，它们在许多统一理论中显得很突出。而宇宙背景辐射据认为是宇宙大爆炸后不久所遗留下来的，当时大自然的各种力还都交织在一起，难分彼此。）

再长远一点来看，有创新性的对撞机，如用等离子波推动粒子的那种对撞机，有可能以更低的成本让物理学家去探测更高的能量而且总是存在着这样一种可能性，即数学上或概念上的突破使研究人员获得更深层次的理解而无须实验的指引。但即使是自认为“彻头彻尾的乐观主义者”的Ellis也承认，“除非某人能提出一个绝妙的主意，我想在可预见的将来我们也只能寻找关于统一理论的间接证据。”新泽西州普林斯顿高级研究所的FrankA．Wilczek同意这一点。他说：“我们曾为作出基础性进展而高兴。但这一情景持续下去的可能性的确已越来越小了。”

从某种意义上来说，物理学家是他们自已所取得成就的牺牲品。他们建立了一种能极其精确地解释粒子间相互作用的理论。这一称为标准模型的理论(又被加利福尼亚大学圣克鲁茨分校的MichaelDine称为“几乎万物的理论乃是建立在量子力学的坚实基础之上的。量子力学是本世纪20年代和30年代由玻尔、海森堡、薛定谔等大师们创立的一种关于物质和能量的基本理论。在50年代，理査•费因曼等人又提出了称为量子电动力学的电磁理论，它实际上解释了所有化学和电子现象。

到了60年代，物理学家们提出了关于强核力的理论:量子色动力学(QCD)。该理论认为，质子和中子是称为夸克的更为基本的粒子的表现形式。每个质子和中子都由三个夸克组成，而夸克又是由称为胶子的带力粒子结合起来的。（前缀“chromo”指的是夸克按其“颜色”来分类，这不是普通意义上的“颜色”，而是一种量子力学性质。）

当Weinberg、哈佛的SheldonL. Glashow、里雅斯特国际理论物理中心的Abdus Salam和其他人提出电磁力和弱核力实际上是同一电弱力的两种表现形式时，这一领域在60年代取得了巨大的进步。在斯坦福直线加速器中心(SLAC)、国立费米加速器实验室(伊利诺斯州巴塔维亚)和欧洲粒子物理实验室等世界主要的加速器实验室,越来越严格的试验都证明了量子色动力学和电弱理论。

没有大统一理论就没有荣誉

然而，实验物理学家们一旦证明了标准模型后，他们马上就迫不及待地要毁掉它。1983年CarloRubbia宣布,他在欧洲粒子物理实验室所领导的一个研究小组不仅发现了携带电弱力的Z粒子和W粒子，而且也发现了"单喷流”现象，这种现象显然违背了标准模型。哈佛大学的Glashow回忆道，“Rubbia说，欧洲粒子物理实验室不仅证实了标准模型，而且同时又葬送了它。”当Rubbia发布消息的时候，他正在哈佛大学承担一个联合项目。

Rubbia因发现Z粒子和W粒子而分享了一届诺贝尔奖,但很快人们就发现标准模型可以用来解释单喷流现象。Glashow开玩笑说，作为对他过早发表这条消息的惩罚，Rubbia被迫去掌管欧洲粒子物理实验室进行对标准模型的更为精密的证明。Rubbia从1989年到1993年底一直领导着欧洲粒子物理实验室。Glashow说，“这好象出自希腊神话。”不幸的是，粒子物理学的其他领域不得不分担Rubbia所受的惩罚。

与此同时，理论家们在探寻更深一层的理论时，已经走在了标准模型的前面很远了。由于量子色动力学和电弱理论都是规范理论，他们深受鼓舞。规范理论断定，一个系统的所有元素无须根本改变就能发生变换，如旋转或镜面反射。这一特征称为对称性，对于许多粒子物理学家来说，它已经成为真和美的集中体现。

70年代初，Glashow和他在哈佛大学的年轻同事Georgi提出了称为SU(5)的规范理论。这一理论既能导出电弱相互作用，又能导出强相互作用。[su(5)指的是该理论所显示的对称性的数目。]Glashow和Georgi没有发明大统—理论这一术语，并一再坚持他们不喜欢这一术语。大统一理论作出了一个在当时十分惊人的预测。它认为，夸克可以变成中微子、电子和它们的反物质对应物。这意味着质子(由夸克组成)是不稳定的，最终会衰变。尽管任一特定质子的半衰期估计会比太阳的寿命还长久(这是后来由Weinherg、Georgi和斯坦福直线加速器中心的Helen Quinn计算出来的)，物理学家可以通过观察数量足够多的质子来验证这一预言。

现在，世界各地已经建造了六个以上的质子衰变探测器。它们之中绝大多数都位于地下深处．以便把外层空间来的高能粒子宇宙线信号减少到最低限度。大约10年前，在俄亥俄州克利夫兰附近的一个盐矿中开始进行一次规模最大的实验。它包括一个巨大的水罐和周围的一些光检测器。一旦水中的—个质子发生衰变并释放出微弱的闪光．检测器就能发现。迄今为止还没有任何检测器测到过质子衰变。

缺乏对SU(5)理论的实验支持只是为替代理论打开了方便之门，特别是为称为超对称性理论的一种更为概括的方法打开了方便之门。超对称理论认为，构成物质的费米子和传递力的玻色子都具有高度的对称性。这一方案要求每个已知的粒子具有一质量较大的超对称的对应粒子(Sparticle)。超对称理论的一个显著特征是，如果维度扩展，能增强它的威力。正如一位宇航员从两维的地平面上升时能领会到地球的对称性一样，当理论家从更高维度来观看粒子相互作用背后的对称性时，他们能看得更深入细致。

理论家们已经构筑出各种各样的超对称大统一理论，甚至还有量子引力理论。后者的一个例子是超引力理论。该理论假定，传递引力的引力子具有称为引力微子(gravitino)的超对称对应粒子。1980年，超引力理论风头十足时，剑桥大学的Stephen W．Hawking宣称，它可能就是长期来孜孜以求的“完整和统一的物理学理论。”但由于在数学上把引力子定义为一个点，超引力理论很快使陷入困境。正如以零为除数会产生无穷大从而造成无意义的结果一样，涉及到点粒子的计算也会出现同样情况。规范理论曾帮助物理学家构筑了电磁力和核力模型，克服了这一问题。但引力理论因其时间和空间畸变而需要一种更加彻底的方法。

许多物理学家认为超弦理论代表了这种方法。超弦理论在其诞生之初并不张扬。在70年代初期，理论家指出，强核力可能产生于弦状粒子的相互作用。就象小提琴弦的振动会产生不同音调一样，这些粒子弦的振动也会产生参与强核力作用的不同粒子。

由于人们热衷于利用夸克和胶子的更成功的方法，弦理论就被弃之不用了。到70年代后期，伦敦玛丽王后学院的Michael B．Green和加利福尼亚理工学院的John H．Schwarz以超对称形式重新起用了弦理论。令Green和Schwarz有点吃惊的是，他们发现超对称弦能产生自然界所有的力，其中包括引力。最为可贵的是，用弦代替点消除了其他量子引力理论所遇到的许多教学难题。

这一理论要求接受一些有关物理真实性的相当牵强的假设。弦被认为具有26个维度，它们与质子相比，小得就象质子与太阳系相比。这种称为普朗克尺度的极微小世界是任何可想象的实验手段都无法达到的。但物理学家和越来越多的数学家仍被这一理论的丰富结构所吸引。事实上，最早的超弦理论家、高级研究所的Edward Witten就象他在物理学领域中那样，成为在教学界的—位举足轻重的人物。

然而即使象Witten这样具有杰出分析技巧的人，在把超弦与已知物理现象联系起来时也费尽周折。最近他把超弦与黑洞挂上了钩。传统上，黑洞是广义相对论专家的研究对象，而不是粒子物理学家的研究对象。1991年，Witten证明了超弦理论能产生出黑洞，虽然只是高度简化的二维黑洞。Witten的论文引发了一场理论研究高潮，这一高潮一直延续至今。

超弦理论可能还有助于解开二十年前Hawking所指出的黑洞难题。Hawking指出，量子效应可能引起黑洞发射能量(因此也发射质量)直到它们最终蒸发。他用“黑洞并不那么黑”来总结他的发现。由于至少在原则上黑洞代表了产生黑洞的过程的记录，它的蒸发造成了信息的永恒损失。在某种意义上，过去被铲除了。许多理论家同意Hawking的说法，即他发现了一个佯谬，只有通过修正量子力学或广义相对论，才能解决这问题。

在去年10月发表在《物理评论通讯》上的一篇论文中，斯坦福大学的Leonard Susskind指出了超弦是如何解决上述难题的。Susskind解释说，Hawking所指出的佯谬出自于广义相对论中的一个假设，即不同的观察者所看到的信息储存于特定时空区域的方式是相同的。但根据超弦理论，不同的观察者可以看到不同的方式。对于任何单独的观察者来说，过去是得到保存的。

批评者认为，这种工作甚至算不上物理学研究。因为它脱离了任何可通过实验观察的现象。Susskind反驳说，物理学的进展不再能用传统的方式实现。Sussking宣称，“我肯定，过去15到20年中所提出的问题如果将要解决的话．它将不会是通过渐进的实验来解决的。用这种方式是无法达到普朗克尺度的。忽视这一点的人只会背离目标。”Witten虽然客气一点，但也表达了同样的观点：“我想，我们在实验条件下可能做得更好，但我更相信人类的坚忍不拔。”

力求数据

但大多数理论家仍渴望从实验中获得能证明他们是正确的暗示。很多人特别把希望寄托在发现超对称的证据上。发现超对称是对称弦的必要验证，尽管不是充分的。国立费米实验室和欧洲粒子物理实验室都试图探测到超对称粒子，但都徒劳无功。

有些研究人员声称，欧洲粒子物理实验室已经提供了超对称的初步证据。那里的研究人员一直在对所谓的电磁力、弱力和强力的耦合进行高精度的测量。(一种力的耦合常数是它的强度的衡量。)大统一理论预言，在低能下具有不同值的三种短程力的耦合常数，在高能下应趋同。欧洲粒子物理实验室的数据不符合旧的SU(5)大统一理论的预言。但据Ellis说，当把超对称性加入该理论时，这些预言就“完全”符合。

另一些人认为这些结果不足以服人。欧洲粒子物理实验室的另一位理论家Alvaro De Rujula说，“我还不致于兴高采烈。”他指出，只有外推许多数量级后，欧洲粒子物理实验室所测到的证据才支持超对称性。Rujula认为，他的有些同事在缺乏证据的情况下过于迷恋超对称性了。他冷静地说，“超对称(supersymmetry)和迷信(superstition)在读音上的巧合是意味深长的。”

各种其他实验可能很快就会揭示出标准模型以外的领域。国立费米实验室仍在寻找顶夸克。标准模型预言的顶夸克是一种孤立粒子，但至今仍未捕捉到。寻找顶夸克的一再失败会推翻标准模型，从而会象Jose N．Benlloch说的那样，是“—个重大突破。”Benlloch是国立费米实验室里的一位从事寻找顶夸克的研究人员。但费米实验室的研究人员很可能已经在预期的范围内看到了这种粒子，大多数观察家期待着他们很快就宣布这一发现。

国立费米实验室和欧洲粒子物理实验室都计划更新他们的大加速器。费米实验室希望增大垓电子伏加速器的束流密度。(垓电子伏加速器让质子与反质子相互撞击。)欧洲粒子物理实验室打算把他们的大型电子－正电子对撞机的功率增加一倍。这些机器将给寻找超对称性粒子的研究人员另一个机会，尽管是一个较长远的机会。他们还有—个发现希格斯玻色子的更遥远的机会。理论家认为，这种粒子可能对在高能下的电磁力和弱力的对称性破缺起着关键作用。希格斯玻色子甚至可能揭示粒子是如何获得这样大范围的似乎是任意的质量。

大加速器还可能让理论学家忙于研究介子。介子是由—个夸克和个反夸克构成的极短命的粒子。60年代所进行的所谓K介子实验，导致了发现物质和反物质并非互为镜像对称，而是存在着细微的不对称性，有些理论家推测，如果没有这种叫作电荷宇称不守恒的不对称性，宇宙就不会存在，因为大爆炸很可能会产生精确等量的物质和反物质。物质和反物质一接触就互相湮灭了。

物理学家希望通过对B介子的实验来进一步探索，他们认为B介子要比K介子呈现更多的电荷宇称不守恒性。1993年秋，就是决定让超导超级对撞机下马的那份国会议案同时还下令在斯坦福直线加速器中心建造一座2．37亿美元的设施以产生大量的B介子。这座“B工厂”有可能产生出推翻标准模型的结果。标准模型只容许在某些参数上存在电荷守称不守恒性。

并非所有活动都发生在加速器实验室里。在宇宙学上有重大意义的结果可能来自中微子观测站。由于中微子几乎不与普通物质相互作用，从而非常难以探测，它们被公认为“难以捉摸的”。在电弱相互作用和宇宙学理论中，中微子起着关键性作用。从70年代起，科学家们通过地下探测器(有些原先是建来探测质子衰变的)发现，太阳所发射的中微子数要比标准模型理论所预言的要少。

太阳中微子亏损已得到了两座新建的探测器的证实。这两座探测器是用来观测镓化合物中而不是液体储罐中的中微子。它们为了避开宇宙线信号，也位于地下深处。其一是苏美镓实验站(SAGE)，深埋于俄罗斯高加索山脉中的一座山峰之下。其二是镓实验站(GALLEx)，在意大利境内的亚平宁山脉之中，属于格兰萨索实验室的一部分。

对于中微子数与理论不相符的—个解释是，中微子在几种形式之间“振荡”，从电子中微子转变成更难以探测的类型。这种解释称为MSW猜想，它是以莫斯科科学院的Stanislaw P．Mikheyev和Aleksei Y．Smirnov以及卡内基梅隆大学的Lincoln Wolfenstein三位的名字命名的。这种振荡只有当中微子具有质量时才能发生，这样的结果又与最严格形式的标准模型理论相矛盾。

中微子问题权威、高级研究所的John N．Bahcall承认，标准模型理论可以修改成适合有质量的振荡中微子。另一方面，迄今所观测到的数值，都处于各种大统一理论(其中包括那些与超对称性理论相结合的大统一理论)所预言的范围内。Bahcall补充说，更深入的研究“可以用来检验许多大统一理论设想中究竟哪一个是正确的。”证实中微子具有质量就可能使它们成为最有希望的“暗物质”或“丢失物质”的候选者。大多数字宙学家认为宇宙中充满着这种“暗物质”。随着极其灵敏的中微子观测站在今后几年中在日本和加拿大投入使用，将能得到更多的数据。与此同时，在加速器上所做的实验(包括在欧洲粒子物理实验室所作的两个实验和在格兰萨索实验室所做的另一个实验)将力图落实中微子的质量。

针对这些实验将诞生全新物理学的过分自信，Weinberg发出了警告：“在今后5到10年中，我们也许有各种机会成功，但这样的话我们已经说了10年或15年了。”Glashow也同样悲观。他怀疑，低能实验是否还能再次发现推翻标准模型理论的现象。他指出，近年来宣布发现的这类现象不胜枚举，其中包括发现与引力相抵消的完全新的“第五种力”、质量为17000电子伏特的极重的中微子和只有一个磁极的奇异粒子——磁单极子。它们之中无一得到证实。

Glashow说，“我头脑里的问题是，在下一个大型加速器建成之前，你们如何把高能物理界统一起来。人们将做些无聊的事情。没有人会承认他们所做的事情是无聊的，但它仍然是无聊的。”

Weinberg和Glashow坚决主张，超导超级对撞机最有希望激励出新的物理学。该机器总是被认为有可能揭示希格斯玻色子的真相。但正如欧洲粒子物理实验室的理论家De Rujula指出的那样，发现希格斯玻色子并不一定能开辟物理学的广阔前景。这样一种发现对于电弱理论将是一个至关重要的证实，但De Rujula解释说，它本身只代表了标准模型理论的一种扩展。“在这方面已经写了些书了，它不能为任何新东西打开窗户。”

按照普林斯顿大学的David J．Gross的说法，超对称性是超导超级对撞机的一个更为重要得多的目标。Gross在发展量子色动力学中起了重要作用，现在是一位著名的超弦倡导者。他说，“那本该是一个重大的发现，不亚于本世纪内的任何发现。它能扩展我们对时空的看法。它会证明其他维度的存在。”加利福尼亚理工学院的John P．Preskill还抱有另—个希望，指望超导超级对撞机能发现原先根本无法预期的东西。他说，“那是鼓舞粒子物理学界所需要的。”

而今超导超级对撞机已成为昔日黄花，物理学家们希望利用大型强子对撞机(LHC)来找到出路。大型强子对撞机计划建于欧洲粒子物理实验室。它与超导超级对撞机相似，但能量较小，是用来撞击质子的。欧洲粒子物理实验室一度打算在超导超级对撞机之前建立大型强子对撞机，以便有可能首先发现希格斯玻色子。大型强子对撞机的主要优越性是，它可建在目前容纳了大型电子－正电子对撞机的现成的27公里长隧道中。欧洲粒子物理实验室的官员们估计，大型强子对撞机的造价不到3O亿美元，还不到超导超级对撞计估计造价的三分之一。

有些观察家担心欧共体可能会步美国国会的后尘，取消或无限期延续大型强子对撞机的建设。但1994年1月接替Rubbia担任欧洲粒子物理实验室主任的Christopher L1ewellyn Smith却有信心在下世纪初将大型强子对撞机建成并投入运转。他说，“不论怎么说，我是有信心的。但现在它必须起步走了，因为它将是独一无二的。”在承认有些欧洲粒子物理实验室成员担心“他们的声音可能因美国人决定参与大型强子对撞机计划而被淹没”时，Llewellyn坚持认为，“我们有义务找到一个方式”让美国物理学家参与此事。

Llewellyn Smith期望欧洲粒子物理实验室把大型电子正电子对撞机运转到本世纪末，到2003年让大型强子对撞机启动起来。这—方案能让物理学家们充分利用大型电子正电子对撞机。并仔细设计大型强子对撞机。Llewellyn Smith警告说，错过这一时机可能危及这一领域的活力。“你不能开始一项实验后再指望你的孙辈去完成它。”

对于大型强子对撞机来说，并不存在任何要建或一定成功的担保。虽然它比超导超级对撞机要便宜，但正象在超导超级对撞机最终被扼杀之前美国物理学家热衷于指出的那样，这是一个更具风险的项目。大型强子对撞机的能量范围只有超导超级对撞机的三分之一，它发现希格斯玻色子或超对称粒子，或其他意料之外的现象的机会就要小些。此外，在它较小的隧道中要达到这一能量范围，它就必须把超导磁体技术发挥到极点。但美国物理学家现在正在他们一度批评过的大型强子对撞机周围重振旗鼓。Weinberg评论道，大型强子对撞机现在代表着“我们的最高期望。”

等离子冲浪

有些研究人员，特别是那些量子引力论者，希望通过一些重大的现象有更深入的理解，从而推动这一领域的进展。Witten说，当研究人员将超弦理论背后被他称为“核心几何原则”的东西揭示出来时，物理学可能会有个大跃进。与他一起热情支持超弦理论的Gross补充道，“我有一种奇妙感觉，我们无须实验便会成功。”

但即使是哈佛大学以平行宇宙和虫孔(时空结构中的断裂)等纯粹猜测性现象的研究而著称的Sidney R．Coleman也感到这种感觉有点离奇。他强调，“实验是科学设想的源泉。世界上所有的哲学家冥思苦想成千上万年，也不可能提出量子力学来。”

麻省理工学院的丁肇中(Samuel C．Ting)教授同意这一说法。他也是欧洲粒子物理实验室大型电子正电子对撞机上最大的那台探测器的负责人。他指出，在本世纪，物理学的进展“几乎总是来自完全意想不到的实验结果。”反物质(P．A．M．狄拉克在1930年所预言)的发现和z与w粒子(Weinberg等人预言)的发现是这一规律的例外。更典型的是50年代某些粒子行为上具有微妙的不对称性的发现，那不仅是出乎意料的，而且被认为是所有已知物理定律所不允许的。
    丁教授指出，“我们需要加速器设计上的革新思想胜过需要理论。大多数大学没有加速器课程。没有这种课程，没有新思想的注入，这个领域就死亡了。”他补充说，即使超导超级对撞机建起来，这一点也是确定无疑的。

一段时间来，正在蕴酿上一台大型直线加速器．虽然它比超导超级对撞机要小，但却能够提供更精确，“更干净的”数据。这一项目涉及到美国、欧洲和亚洲物理学家的合作，称为下一代直线对撞机(NLC)。按目前设想．这台对撞机将有一条20公里长的隧道，电子和正电子将在隧道中对头相撞。参与此计划的人说，在建设开始之前，他们将先解决技术上的、政治上的和经费上的问题，以免重蹈超导超级的覆辙。他们特别强调，只有得到国际上的合作支持这个项目才能成功。

在加利福尼亚大学洛杉矶分校、国立阿贡实验室和其他地方，科研人员正在探讨完全不同的加速器方案。一种称为等离子脉冲波加速法的技术．是让激光脉冲穿过一个充满带相反电荷的粒子(即等离子体)的腔。电磁脉冲在等离子体中产生波，电子就能随波“冲浪”到高能量状态。一种类似的技术叫尾流场加速法，它是用电子束而不是激光来产生波。阿贡实验室的james D．Simpson估计，这些技术需要至少l5到20年才能趋于成熟。他说，“有许多问题有待解决。”
Georgi强调，没有哪一台可以想象的机器能证实大统一理论或完全统一理论。最好的结果是，实验能产生只是偶然性的证据。Georgi说，“在过去几十年中，我们被宠坏，因为你不只是得到了(证实一个理论的)一项数据，而是许多数据，所以你能确切知道自己是正确的。现在恐怕我们只能满足于得到只能证实我们已经确认了的理论的数据。”他补充说，“这是一个持久存在的问题，我们正遇到了自然界的一个根本极限。”

有些物理学家，特别是欧洲的物理学家，表示他们看到的是机遇不是陷井在等待着他们。欧洲粒子物理实验室的Ugo Amaldi宣称，“危机?不，我看不到什么危机。我们每天都需要新的方法来构想自然界的新景象。”De Rujula相信，物理学家应为他们还不会很快找到终极理论的边缘而庆幸。他评论道，“把科学变成宗教仪式才是味同嚼蜡的。”

然而他们的某些美国同行们却担心，在等待加速器或数学会带来某些期待中的突破时，粒子物理领域会分崩离析。至今仍在教大学物理学的科学教学的不懈支持者Lederman回忆道，自从超导超级对撞机项目下马后，他的学生中有不少人表示了疑虑。Lederman说，“他们问我，这意味着什么?”“我告诉他们，我不知道!”他沉默了一会接着说，“如果我还是个小伙子，我会去搞脑科学或混沌，或计算机科学。”

Glashow透露，啥佛大学几名最有才华的研究生最近下海去了华尔街。他说，“Goldman Sachs喜爱理论物理学家。”Georgi指出，即使在超导超级对撞机项目终止之前，经济的不景气以及东欧物理学家的涌入已造成了美国物理学工作岗位的短缺。他评论道，“我不明白为什么，但我们仍然有杰出青年投身这一领域。噢，我确实知道为什么了，因为这一领域所提出的问题太有趣了。”

法拉第和每个人一样说出了为何如此难以舍弃找到统治自然界的单独一种力的愿望。这位英国科学家写道，“如果这一愿望能被证明是理由十足的，那我所孜孜以求的那个力，它的难以撼摇的特色是多么博大，多么宏伟，多么庄严；而由此为人类思维所开辟的新知识疆域又将会是何等辽阔。”