大约7年前，马萨诸塞大学的物理学家Stephane Willocq着迷于一套理论，该理论预言了隐藏在经典四维时空中的蜷缩额外维度的存在。额外空间维度的概念很吸引人，因为它允许我们从不同的角度来看待粒子物理学中的基本问题。
作为一名实验物理学家，Willocq能做的不仅仅是思考。在欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）中进行的阿特拉斯（ATLAS）实验期间，Willocq对自己钟爱的理论进行了检验。
额外空间的测试
根据该理论的预言，蜷缩的额外维度将影响大型强子对撞机中质子与质子碰撞的结果。理论上，碰撞将产生比预期更多的高能粒子。
然而，经过几次搜索，Willocq没有发现任何异常。Willocq表示，这是一个伟大的想法，但令人失望的是，它一点一点地消失了。但这就是科学进步的工作原理——通过消除的过程找到正确的想法。
大型强子对撞机是目前最为强大的粒子加速器，它的最重要成就是发现了希格斯玻色子。除此之外，物理学家一直把大型强子对撞机当做一个同样重要的科学探索：测试、限制和消除数以百计的物理学理论，例如，为什么引力远远弱于其他已知的基本力。
Willocq表示，只有一个正确的理论，只是我们还没有找到它。
现在，物理学家已经完成了大型强子对撞机的第二轮运行，这已经覆盖了大量的领域，消除了众多物理学理论中的最简单版本。它们覆盖的相空间是之前寻找重粒子的四倍，并对物理上的可能性设置了严格的限制。
这些研究并没有像希格斯玻色子那样得到同样的关注，但是这些无效的结果——这些结果并不支持某种理论假说——也推动了物理学的发展。
一个意想不到的信号
在找到了最明显的线索之后，物理学家目前正在调整他们的方法，并在追求新物理学的过程中考虑新的可能性。
迄今为止，物理学家经常使用一套简单的公式来寻找新粒子。在粒子碰撞中产生的大量粒子几乎会立即衰变，变成更稳定的粒子。如果物理学家能测量所有这些粒子，他们就能重建产生这些粒子的原始粒子的质量和性质。
在1995年，物理学家发现了夸克。在2012年，又发现了希格斯玻色子。但寻找下一个新事物，可能需要不同的策略。
威斯康星大学CMS实验的物理学家Tulika Bose表示，发现新的物理现象比我们预想的更具挑战性，这会让物理学家迸发出新的灵感。一种观点认为，也许物理学家太过专注于瞬间衰变的粒子，以至于他们错过了大量的粒子，而这些粒子在衰变前可以移动数米。
物理学家正在重新思考如何重建这些数据，以构建一个更大的网络，并有可能捕捉到具有这些特征的粒子。Bose表示，如果我们只使用现有的标准分析方法，我们肯定不会对新粒子敏感，我们需要探索创新的方法。
精确测量
由于从质子碰撞中还没有找到额外空间维度的证据，Willocq决定在实验中使用另一种方法：精确测量。
模型还可以预测粒子的性质，例如，它们衰变为一组粒子与另一组粒子的频率。如果精确的测量结果与粒子物理标准模型的预测有偏差，这就意味着有新的东西在起作用。
一些新的物理模型预测了罕见亚原子过程的增强速率，只是它们的速率如此之低，以至于物理学家还无法测量它们。
在过去，对已知粒子的精确测量已经推翻了看似坚不可摧的范式。例如，在20世纪40年代，对中子的磁矩测量表明，它并不是之前假定的基本粒子。这最终帮助发现了构成中子的粒子——夸克。另一个例子，对某些物质和反物质粒子不匹配衰变的测量，物理学家预言了新夸克的存在，这就是后来发现的顶夸克和底夸克。
大型强子对撞机研究项目的计划是收集大量数据，这将给物理学家提供所需的分辨率，以检查粒子物理标准模型的每一个“阴暗角落”。该计划会自然而然地推动物理学搜索方法朝着更精细、更精确的方向发展，这将帮助物理学家限制新物理学可能带来的偏差。
由于这些理论预言中有许多从未经过彻底的检验，物理学家希望他们能发现一些微小的偏差，从而开启物理学研究的新纪元。大自然也许对我们很苛刻，但也许大自然在考验我们，让我们变得更强大，最终可以找到大统一理论。
