歐洲核子研究中心：這里有詩(shī)意的機(jī)器

意大利導(dǎo)演瓦雷里奧·加隆果（Valerio Jalongo）還記得自己在大學(xué)哲學(xué)系時(shí)，曾讀過古希臘哲學(xué)家赫拉克利特的一句話，“自然喜歡隱藏”。這句話是什么意思？就是說(shuō)，支配我們所見的一切的法則是我們?nèi)庋劭床灰姷模窟€是說(shuō)，每件清楚呈現(xiàn)在眼前的事情，同時(shí)也在躲藏我們？這個(gè)問題跟隨了他20年，直到他因?yàn)榕既坏臋C(jī)會(huì)去歐洲核子研究中心（CERN）參觀才慢慢有了答案。

歐洲核子研究中心的基地位于日內(nèi)瓦旁邊的梅漢（Meyrin）， 外表如同日內(nèi)瓦城郊隨處可見的工業(yè)區(qū)，并不起眼。玄機(jī)藏在瑞士和法國(guó)交界的侏羅山地下100米深的隧道內(nèi)，那是歐洲核子研究中心的心臟地帶——放置大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的地方。長(zhǎng)達(dá)27千米的環(huán)形設(shè)備上布滿了管道、集成電路和芯片，散發(fā)著金屬的光芒。

加隆果隨朋友來(lái)到這個(gè)地方，仰望眼前這高達(dá)25米的機(jī)器，心里一陣莫名的感動(dòng)。那時(shí)，他還不知道這座人類歷史上最大的機(jī)器有什么用途。這次探訪后他對(duì)CERN與它正探索的宇宙奧秘產(chǎn)生了好奇。

60年前，十二個(gè)國(guó)家簽訂條約建立歐洲核子研究中心，確立了三項(xiàng)原則：建立一個(gè)研究粒子物理的實(shí)驗(yàn)室；為此開展國(guó)際合作；實(shí)驗(yàn)一切成果向全人類公開。CERN的成立不是為了個(gè)人利益，也不是為了錢，而是為了實(shí)現(xiàn)人類探究宇宙起源的共同理想。2012年夏天，經(jīng)過將近三十年的持續(xù)努力，CERN發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”希格斯粒子，這是實(shí)驗(yàn)粒子物理近三十年最大發(fā)現(xiàn)。此后，物理學(xué)家朝著他們心中又一美麗的理論巔峰——超對(duì)稱性（Super Symmetry）攀登。“出色、美麗、獨(dú)特”，密歇根大學(xué)安阿伯分校的理論物理學(xué)家戈登·凱恩（Gordon Kane） 這樣形容他研究了三十年的理論。

一個(gè)在CERN工作、名叫米開朗基羅的物理學(xué)家告訴加隆果，自己曾被要求參加一個(gè)關(guān)于畫家達(dá)利的研討會(huì)，與會(huì)者既有科學(xué)家，也有藝術(shù)家、藝術(shù)評(píng)論家。讓米開朗基羅感到奇怪的是，會(huì)上除了自己，大家談到達(dá)利時(shí)，沒有一個(gè)人說(shuō)到“美”這個(gè)詞。

這個(gè)故事讓加隆果思考，在當(dāng)代藝術(shù)幾乎不再輕易談?wù)摗懊馈睍r(shí)，恰恰是大眾觀念中與藝術(shù)絕緣的科學(xué)家重提“美”，其中的某種悖論引發(fā)他的興趣。隨著不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代物理知識(shí)，加隆果從物理法則中重新發(fā)現(xiàn)“美”，以及“對(duì)稱性”（symmetry），“優(yōu)雅”（elegance），“簡(jiǎn)約”（simplicity）這些詞的重要性，于是，他決定拍一部能讓大家都能感受到科學(xué)的美的影片，傳達(dá)他在CERN感受到的東西。

地球上最大的機(jī)器

開拍前一年，加隆果做的最重要的準(zhǔn)備，是把自己沉浸到一堆物理、哲學(xué)書中。為了能在片中里提出適當(dāng)?shù)膯栴}，他必須首先了解自己提問的對(duì)象。通過朋友的關(guān)系，他弄到一張可以往復(fù)進(jìn)入CERN的許可證，每次去待一會(huì)兒，“勘探”實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)布局，了解機(jī)器各個(gè)部分的功能用途，和各種科學(xué)家聊天、訪談，為劇本寫作收集素材。

加隆果估算了一下，在CERN拍攝成本很高。他要拍攝的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）是地球上最大的機(jī)器，深埋在地下一百米的地方，將龐大的拍攝設(shè)備運(yùn)送到地底不是件容易事。為了進(jìn)入拍攝現(xiàn)場(chǎng)，組員需要通過一個(gè)類似于好萊塢電影中的銀行保險(xiǎn)庫(kù)門，通過掃描虹膜辨別身份的大門。僅僅是采集組員的虹膜就所費(fèi)不少。為使對(duì)撞機(jī)常年保持零下272度的全球最低溫度，機(jī)器四周被巨大的氦氣罐包圍，因此所有拍攝人員都需要預(yù)先學(xué)習(xí)自救課程，以防萬(wàn)一故障發(fā)生，能使用特殊的呼吸方式從逃生通道撤離。最花時(shí)間成本的是，他們將只能在夜間拍攝，因?yàn)榘滋焓强茖W(xué)家的工作時(shí)間，而這會(huì)拉長(zhǎng)整個(gè)拍攝周期。

為爭(zhēng)取到更多資金，加隆果必須寫出打動(dòng)人心的好劇本。他花了幾個(gè)月完成初稿，之后攜帶劇本拜訪瑞士大使館文化處，因?yàn)閯”旧婕昂芏鄬I(yè)知識(shí)，他必須當(dāng)面給文化處的官員解釋，使人相信劇本能夠順利拍成電影。最終，他從瑞士和意大利找到70萬(wàn)歐元的資助。對(duì)紀(jì)錄片來(lái)說(shuō)，這是一筆大錢。

同時(shí)需要說(shuō)服的還有CERN。加隆果原以為，自己跑了CERN那么多次，CERN理應(yīng)同意拍攝。但劇本遞到CERN新聞辦公室卻遇到阻力，CERN的官員擔(dān)心，劇本呈現(xiàn)的物理科學(xué)不夠“硬核”，尤其劇本中引用了《物理學(xué)之道》（The Tao of Physics） 這本將東方神秘主義與量子物理學(xué)原理相聯(lián)系的書，會(huì)有損CERN嚴(yán)肅的科學(xué)形象。最終加隆果做出妥協(xié)，刪掉書名，而CERN的二號(hào)人物，科研部負(fù)責(zé)人塞爾吉奧·貝托魯奇（Sergio Bertolucci）也站出來(lái)為他背書，他才獲得拍攝許可。

拍攝中的挑戰(zhàn)之一是如何把機(jī)器拍得好看。加隆果發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家對(duì)待機(jī)器像對(duì)待自己的孩子，他們非常在意自己的機(jī)器被拍得美不美，還會(huì)站到攝影機(jī)后一起討論。影片伊始那個(gè)正對(duì)機(jī)器旋轉(zhuǎn)拉近的鏡頭十分震撼，它花了加隆果一個(gè)晚上的時(shí)間。通常先需要幾個(gè)小時(shí)鋪好軌道，搭建好設(shè)備，再持續(xù)拍攝到早晨結(jié)束。

建一個(gè)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的設(shè)想在1983年被首次提出，起初沒有人認(rèn)為能生產(chǎn)出1300塊磁鐵——每塊長(zhǎng)15米，有8.5特斯拉的磁場(chǎng)，且能在零下272度運(yùn)作。將近七年后它才落實(shí)成型。這是一個(gè)詩(shī)意的機(jī)器，因?yàn)樗鼰o(wú)用。LHC不生產(chǎn)任何東西，它只找尋答案。在環(huán)形軌道旁分布著四個(gè)重達(dá)13500噸，有一億個(gè)信道，每秒可拍攝4000萬(wàn)張圖片的探測(cè)器，它們被用于追蹤LHC內(nèi)部正在發(fā)生的神秘事件——質(zhì)子加速對(duì)撞后產(chǎn)生的物質(zhì)。

磁石將五百萬(wàn)億質(zhì)子或者重離子壓縮比發(fā)絲還細(xì)的兩股束流中，在環(huán)形軌道里以光速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生每秒十億次碰撞，這使LHC內(nèi)部成為地球上最熾熱和稠密的地方，接近剛剛發(fā)生大爆炸的宇宙?？茖W(xué)家想通過粒子加速對(duì)撞，模擬“大爆炸”前百萬(wàn)分之一秒的宇宙環(huán)境，從而把時(shí)間軸拉回初點(diǎn)，探尋宇宙起源之謎。而視覺化呈現(xiàn)LHC內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)過程及其背后物理原則，也是加隆果拍攝的最大難題。

看不見的舞蹈

加隆果在閱讀物理教材時(shí)，常常看見基本粒子的圖片。一些五顏六色的小彩球上標(biāo)明了不同的字母，代表了它是哪一類粒子。而分子和原子常常被畫成微觀太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu)，中間是核，一些電子圍繞著核高速轉(zhuǎn)動(dòng)。CERN的科學(xué)家告訴他，這些圖片只是為了教學(xué)目的，并不是粒子真實(shí)的形態(tài)。事實(shí)上，有很多粒子是無(wú)形、無(wú)質(zhì)量、無(wú)法用常規(guī)影像再現(xiàn)的。量子物理學(xué)告訴我們沒有什么是有形的、堅(jiān)實(shí)的，看起來(lái)的堅(jiān)實(shí)其實(shí)是能量。而加隆果想要呈現(xiàn)的，恰恰是一個(gè)無(wú)形的主題。

加隆果原以為CERN會(huì)給他提供很豐富的影像資料，然而他拿到手的只有一些漆黑背景中凌亂輻射的黃色線條，這些線條是探測(cè)器記錄下的質(zhì)子碰撞后產(chǎn)生的粒子軌跡。沒人知道粒子的形態(tài)，科學(xué)家也只是憑借這些軌跡來(lái)想象粒子的狀態(tài)。僅僅依靠這些影像，加隆果只能做一個(gè)很短的視頻片。一個(gè)量子物理學(xué)家對(duì)他說(shuō)，“我們不需要影像，我們用方程式來(lái)表達(dá)我們的粒子。”他一下蒙了，“該怎么拍一個(gè)展現(xiàn)方程式的影片呢？”

“在我個(gè)人小小困惑的背后實(shí)際上隱藏非常大的哲學(xué)問題，就是人類到現(xiàn)在為止還沒有一個(gè)他們生存其間的自然的完整影像，因?yàn)榱孔游锢硭芯康氖侨祟惼胀ǖ挠^察力沒法感受到的極端微觀的世界。但是不具備科學(xué)知識(shí)的普通凡人卻需要影像。”加隆果對(duì)《中國(guó)新聞周刊》說(shuō)。

加隆果突然意識(shí)到，量子物理學(xué)家在這里遇到的困難，同當(dāng)代藝術(shù)發(fā)展到今天的處境相似。經(jīng)典物理學(xué)原則堅(jiān)實(shí)可靠，符合人類對(duì)于自然的實(shí)感，就如同古典主義畫法再現(xiàn)人類肉眼觀察到的自然。而現(xiàn)代物理和當(dāng)代藝術(shù)發(fā)展到今天，都無(wú)法再直接以可辨認(rèn)的圖像描繪自然了。它們發(fā)展到了更加抽象、更加需要召喚想象的境地。

在紀(jì)錄片中，一個(gè)科學(xué)家形容這種感覺就像站在懸崖上觀望大海，只能看看淺淺的地平線，而地平線那邊是什么只能依賴想象。加隆果巧妙地使用了一個(gè)英國(guó)藝術(shù)家（Antony Gormley）的作品來(lái)表達(dá)這種不確定性，透過濃霧般乳白色屏障，我們隱約地看見一只手伸過來(lái)，卻因?yàn)樵桨l(fā)濃重的白霧，看不見手的主人。屏障后，始終綽約朦朧的身姿不斷變換，吸引著我們的視線一探究竟。

加隆果安慰自己，既然歐洲核子研究機(jī)構(gòu)能夠把世界12000名科學(xué)家集合在一起，那我可以把其中千分之一即12個(gè)藝術(shù)家集合在一起。“我去制作人辦公室，給了他一份名單，告訴他，我們必須給這些藝術(shù)家打電話?！?“什么藝術(shù)家，這部電影里沒有藝術(shù)家。”制作人摸不著頭腦。“CERN沒給我們影像，我們需要和藝術(shù)家合作?！?/p>

他們給這些藝術(shù)家一一打電話，很快就發(fā)現(xiàn)原來(lái)很多藝術(shù)家喜歡物理，對(duì)CERN感興趣。安東尼·格雷姆，奧拉維爾·埃利亞松，米迦勒·霍奇，卡爾拉·思加勒提，這些來(lái)自紐約、德國(guó)、瑞士，從事雕塑、舞蹈、動(dòng)畫的藝術(shù)家們無(wú)償參與到這個(gè)項(xiàng)目中。

加隆果盡量給每位藝術(shù)家分配不同的事。Fabian Oefner是加隆果喜歡的一位瑞士著名攝影師，他建議加隆果用水爆炸模擬大爆炸場(chǎng)景——使用一種每秒快門能達(dá)到幾千次的特制照相機(jī)，捕捉水珠高頻震蕩的瞬間。加隆果很喜歡最終的呈現(xiàn)，并把方案拿給其他藝術(shù)家，“這是Fabian Oefner做的，你能做另一種‘大爆炸嗎？” 還有舞蹈家通過設(shè)計(jì)隊(duì)形交織變換的舞蹈，來(lái)傳達(dá)粒子之間相互影響的關(guān)系。

在影片中，藝術(shù)家模擬出的形形色色的微觀世界的視效影像與鏡頭拍下的溪流、樹林、勃朗峰的影像交叉剪輯，不斷重復(fù)地穿插于科學(xué)家訪談中。通過影像并置，加隆果想傳達(dá)科學(xué)家告訴他的信息：“我們看見的自然、植物、水和科學(xué)家研究不可見的世界之間沒有界限和中斷。事實(shí)上，我們看見的每個(gè)事物，包括我們自己都由相同的粒子以不同的方式組成?！?h3>美的法則

2012年夏天，CERN召開新聞發(fā)布會(huì)宣布發(fā)現(xiàn)希格斯粒子時(shí)，一個(gè)記者舉手提問，“這跟我有任何關(guān)系嗎？”CERN的發(fā)言人Rolf-Dieter Heuer回答，“我覺得有關(guān)。因?yàn)槿绻@個(gè)粒子不存在，那么你也不存在?！?/p>

物理學(xué)家傾向認(rèn)為，在自然萬(wàn)物狀貌各異的形態(tài)之下，存在某種隱藏的統(tǒng)一性與秩序，能夠被簡(jiǎn)單的兩三條原則歸納。無(wú)論是動(dòng)量守恒公式（p1=p2），還是愛因斯坦質(zhì)能方程（E=mc^2），這些方程式因?yàn)闃O其簡(jiǎn)潔與平衡而煥發(fā)和諧的美感。

物理學(xué)家癡迷于這種簡(jiǎn)潔的美，紀(jì)錄片中的一個(gè)科學(xué)家接受采訪時(shí)說(shuō)，如果理論是優(yōu)雅的，且在某種程度上是漂亮的，有吸引力的，那么它必然蘊(yùn)藏一些意義。甚至有科學(xué)家宣稱，如果讓我在正確的方程式和美的方程式中選擇，我寧愿選擇美的。

物理學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了宏觀世界中的對(duì)稱美學(xué)——能量守恒與動(dòng)量守恒定律其實(shí)就是時(shí)間和空間對(duì)稱性的結(jié)果。在微觀世界，如今最大膽而美麗的假說(shuō)是超對(duì)稱性（Supersymmetry）。超對(duì)稱性的基本意思是說(shuō)，至今每一個(gè)觀測(cè)到粒子，其實(shí)都還有一個(gè)沒有觀測(cè)到的搭檔。比如說(shuō)有電子存在，就應(yīng)該還有一個(gè)超對(duì)稱電子，有中微子，就應(yīng)還有一個(gè)超對(duì)稱中微子，這些超對(duì)稱粒子都更重，基本不和任何物質(zhì)有相互作用，所以很難觀測(cè)到。

有一種理論認(rèn)為，這些超對(duì)稱粒子就是一種暗物質(zhì)。如果真的可以發(fā)現(xiàn)超對(duì)稱粒子，無(wú)疑離揭開宇宙謎團(tuán)又近了一步。而這也是LHC繼發(fā)現(xiàn)希格斯粒子之后下一步最想要攻克的難題。

然而人們面對(duì)的是幾乎完全未知的領(lǐng)域。CERN的科學(xué)家在接受采訪時(shí)表示：“知道我們?nèi)绱巳狈χR(shí)，是我們前進(jìn)的動(dòng)力?！睘榱税l(fā)現(xiàn)希格斯粒子，科學(xué)家們等待了二十多年。而超對(duì)稱性，他們已經(jīng)等了四十年。

2016年，曾經(jīng)有實(shí)驗(yàn)小組宣稱觀測(cè)到一種可能證實(shí)超對(duì)稱性的新粒子，但后來(lái)證明是因?yàn)閮x器誤差而被投票表決為不信任數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，CERN的機(jī)器依然在高速運(yùn)轉(zhuǎn)。而科學(xué)家依然在等。有科學(xué)家形容，CERN正在做的事和修建哥特大教堂有點(diǎn)像，每個(gè)人都做一點(diǎn)點(diǎn)工作，制作一個(gè)小塑像、玻璃墻，等到工程竣工，已經(jīng)是百年之后。在CERN，“沒有人是第一作者，所有人都是第一作者”。

這里有來(lái)自100多個(gè)國(guó)家的12000多位物理學(xué)家，甚至包括交戰(zhàn)國(guó)雙方的科學(xué)家，他們秉持機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)時(shí)就奠定的和平、科學(xué)、合作精神，形成了緊密的科學(xué)合作共同體。CERN聚集人類智慧的努力被視為各個(gè)領(lǐng)域的模范。如今它被授予聯(lián)合國(guó)觀察員的角色，在人類合作的舞臺(tái)上，持續(xù)發(fā)出自己的聲音。