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原子对撞机(欧洲原子对撞机)

原子对撞机(欧洲原子对撞机)杨振宁2019年4月,已经97岁的杨振宁正在中国科学院大学进行演讲。原子对撞机(欧洲原子对撞机)突然,一名高能物理研究所的学生站起来,问道:“CERC究竟能不能建?”从多年前一样,杨振宁坦诚回答:“Thepartyisover。”是的,高能物理,盛宴已过。杨振宁话音刚落,提问的男生眼中的光亮瞬间暗淡下去。对他以及整个高能物理研究所

杨振宁

2019年4月,已经97岁的杨振宁正在中国科学院大学进行演讲。

原子对撞机(欧洲原子对撞机)

原子对撞机(欧洲原子对撞机)

突然,一名高能物理研究所的学生站起来,问道:“CERC究竟能不能建?”从多年前一样,杨振宁坦诚回答:“Thepartyisover。”是的,高能物理,盛宴已过。

杨振宁话音刚落,提问的男生眼中的光亮瞬间暗淡下去。对他以及整个高能物理研究所来说,杨振宁的态度都足够让人绝望。这名男生究竟是什么身份?

原来,这名男生是中国科学院大学的研一学生,按照他从前的设想,男生未来的研究对象是CEPC,即为环形正负电子对撞机。

21世纪以来,作为量子力学领域最重要的实验设备,对撞机一直是世界科学家广泛关注的对象。

经过多年的研究与探索,欧洲、美国等西方国家皆拥有了对撞机,然而中国对撞机的研究步伐则稍稍落后。

也正因如此,中国科学界对此给予了高度关注,一时之间,“中国应该研究大型对撞机”的观点产生了极高的热度。

巧合的是,在杨振宁讲座上发言的男生的老师,名叫王贻芳,是高能物理研究所所长。

多年前,杨振宁就因为“是否应该继续研究CEPC”的问题,与王贻芳进行过争论。

王贻芳

2016年,对于大型对撞机的未来走向,王贻芳提出了自己的看法。中国是否应该研究大型对撞机?王贻芳的观点是肯定的。

在他看来,从规划的长远角度来看,CEPC对中国粒子物理的发展是有利的。如果能促成大型对撞机的研究,王贻芳便尽到了自己作为一名科研人员的责任。

事实上,王贻芳的看法不无道理。改革开放以来,中国经济、科技等领域迅速发展,已经跃居世界强国的行列。

王贻芳坚信:“中国的GDP已经是世界第二,有一天会成为世界第一。”如果中国成为世界第一,各个方面的能力与水平都应该配得上世界第一的称号,其中自然包括大型对撞机。

“我们不可能在世界第一GDP的时候继续做着二流、跟风式的科学研究,应该在最核心、最重要的地方去跟别人竞争。”王贻芳如是说。

王贻芳支持建设的,是超大对撞机,与小型对撞机存在着本质上的区别。

对撞机研究初期,欧洲大约投入55亿欧元研究小型设备;至于超大对撞机,欧洲第一阶段的预算则定位在90亿欧元左右。

“与其做很多小东西,不如建个大的。”王贻芳如是说。如果中国经过3年的筹备,在2018年开始研究CEPC,预计将在2032年完工。

如此,中国便直接跳过了“小型”对撞机的研究,节省了精力与资金,在超大对撞机领域占据主动权,在有限的时间内迅速赶超欧美等发达国家。

超大对撞机研究完成后,将会促进量子研究的进一步发展,对中国科技发展、人才培养的有利影响更不可忽视。

对于是否应该研究超大对撞机,杨振宁则有着不同的观点。

已经90多岁的杨振宁原本已经退休,却毫不犹豫地出山,与王贻芳展开辩论,进行自己的最后一战。而杨振宁此次的目的,就是阻止中国科学界研究超大对撞机。

杨振宁持反对态度,理由十分简单:投入与收益比。

在杨振宁看来,CEPC是一项耗资巨大的工程,纵使中国已经具备足够的能力,却依旧无法承担起如此漫长的研究期,也无法承担研究失败带来的损失。

专家估计,CEPC整个项目建设约等于一座三峡大坝,其周长为100公里,初步第一阶段预算为上百亿。

与此同时,CEPC的第二期研究,SPPC即环形强子对撞机,初期投资更是超过了超过千亿。

“这个机器不能再做下去了,要造更大的对撞机,需要花更多的钱。”杨振宁如是说。

王贻芳与杨振宁争论的焦点,归根结底为投入问题。杨振宁所说的超大对撞机耗资巨大,美国便是前车之鉴。

1989年,美国开启了大型对撞机的研究。美国人放出豪言壮语,宣称自己即将制造世界上最大的对撞机,最初预计投入经费30亿美元。

然而在研究过程中,美国发现耗资远不止于此。不久后,超大对撞机的投入经费便已经增长到80亿美元。科研的巨大经济压力让众多美国民众怨声载道,众人反对的声音不绝于耳。

1992年,迫于无奈,美国国会发布消息,终止了超大对撞机的研究,与此同时,他们投入的大量资金也落得竹篮打水一场空的下场。

美国曾经的雄心壮志皆化为乌有,也给中国带来了启示。在杨振宁等部分科学家看来,超大对撞机的研究便如同深渊,不能窥见全貌便进入,最终的结果一定是遍体鳞伤。

杨振宁主张在损失尚未造成前全身而退,王贻芳却并不赞同。相较于中国,其他国家在研究超大对撞机领域的投入似乎更多。

以欧洲为例,自20世纪以来,欧洲便致力于在大型强子对撞机领域杀出一条血路。

为了实现这一目标,3000多名科学家夜以继日分析、研究数据,在800万亿次的质子对撞实验中找寻有价值的信息。

2012年,欧洲的付出终于有了回报。希格斯玻色子先后两次被发现,给欧洲的核子研究带来了福音。

取得一定成果后,欧洲便马不停蹄地进行下一步计划。2018年,欧洲原子研究中心向大众宣布:新建造的“大型强子对撞机”已经在加速电离原子方面发挥了巨大的作用。

王贻芳认为,大型对撞机研究早期或许投入力度较大,然而它一旦实现,产生的积极影响便是不可估量的。

与此同时,超大对撞机是一个独立的项目。一旦立项成功,将独立接受国家的科研资助,与其他基础性的科研投入实现分离,如此,便不会拖慢其他科学领域的发展速度。

恰恰相反,大型对撞机的研究,或许会吸引更多的优秀人才,壮大中国科研队伍。

一时之间,杨振宁被推到了舆论的中心,众多支持超大对撞机建设的人纷纷对他提出指责。杨振宁是否真的如同其他人所说的那样,是对撞机发展路上的绊脚石?

非也,综合国情、经济状况、历史条件等各种因素考虑,现阶段的中国,确实不适合研究超大对撞机。

为了佐证自己提出的“不应该研究超大对撞机”的观点,杨振宁提出了5大理由。

第一,中国的国情不能承担如此巨大的研究任务。

改革开放以来,中国经济迅速发展,赢得了举世瞩目的成就。然而中国仍然处于社会主义初级阶段,依旧为发展中国家,在经济方面仍然存在着一些不足之处。

一旦中国将研究超大对撞机提上日程,将会为这一科研项目投入巨大的资金。显然意见,大型对撞机项目是一个“无底洞”,项目预算远远超过预期。

如果中国在中途因为经济原因放弃了研究,所有人员的努力都将功亏一篑。超大对撞机时代的结果,是人力、物力、财力的缺失。

第二,在杨振宁看来,既然失败的结果无法承担,不如不冒如此风险。美国科研界的失败历历在目,也是中国的前车之鉴。

第三,超大对撞机投入研究后,中国国内建设或许会面临着顾此失彼的现象。中国从百年屈辱历史中崛起,经济、政治、文化的恢复都需要经过漫长的时间。

现阶段,中国在教育、民生、医疗等方面的任务依旧比较艰巨。

而中国的总体支出有限,将大量的资金用于研究超大对撞机,其他领域的进程将会大大减缓,或许会对中国民生经济造成不可逆转的伤害。

第四,影响中国总体科研进程。

为了促进科技的发展,政府为相关机构拨款。国家的科研经费有限,如若研究超大对撞机,便会分去大部分的资金。

如今世界综合国力的竞争,归根结底,考验的还是综合科技实力的较量。

即便中国在超大对撞机的研究上拔得头筹,却难免忽略其他学科的进步与发展,如此对提高中国综合国力依旧是不利的。

第五,无法达到预期的目标。

此前欧洲虽然在对撞机领域取得了一些成就,但大型强子对撞机投入使用后,科学家们依旧没有发现超对称粒子。无法达到预期目标的超大对撞机,如同一匹失去奔跑能力的战马。

与此同时,对撞机的保养、维护、更新等程序又需要一笔巨额资金,收获与付出不成正比,食之无味,弃之可惜。

为了证明自己的观点,杨振宁进行了一个展望。几十年来,中国在高能物理研究领域,确实取得了一定的成就,然而这种成就,真正对人们生活产生的影响却微乎其微。

如果超大对撞机真的能实现,必定将高能物理向前推进一大步。那时又会对人类生活带来怎样的好处呢?

“我认为短中期内不会有,三十年,五十年内不会有。而且我知道绝大多数物理学家都同意我的这个说法。”杨振宁如是说。

第六,超大对撞机的研究或许不仅不能给中国带来福音,甚至有可能让我国成为欧美等国家的“傀儡”。

不可否认的是,中国的超大对撞机研究尚且处于起步阶段,想要独立完成更是难上加难,也正因如此,我国需要引进具有丰富经验的外国人。

一旦中国的超大对撞机项目被外国人掌握了话语权,中国的各项试验数据,都面临着被泄露的风险。

与此同时,中国的技术人员或许会出现“不会操作”的情况,如果不能发挥超大对撞机的最大价值,其与废物无异。

纵使王贻芳等科学家都认为超大对撞机前途不可限量,杨振宁却始终没有被说服,依旧持有反对意见。在杨振宁的坚持下,超大对撞机建设未成为受支持的项目。

王贻芳与杨振宁最终的斗争,以超大对撞机项目的暂缓命令而宣布结束。伟大物理学家杨振宁的最后一战,已然大获全胜。

然而物理学界、科学界,却从未停止关于超大对撞机的谈论……

2019年,一篇名为《杨振宁的最后一战》的文章在网络上广泛传播。作者醋醋,以嬉笑怒骂的笔触将对科学、哲学与艺术的思考展现在大众面前,引起了人们的热议。

一时之间,关于高能物理的讨论,再次达到了一个全新的高度。王贻芳与杨振宁的交锋,二人都持有各自的立场和观点。

杨振宁不愿看到中国一无所获,对大型对撞机以及其他的高能加速器始终持有怀疑态度。

然而王贻芳等人,始终相信其未来的前景,他们带领着大量的科研人员创造了高能物理所,北京正负电子对撞机和大亚湾中微子实验等一系列成就,同样对中国意义重大。

至于是非对错的判断,二人更是难分难解。

如果如杨振宁曾经所说:“大型对撞机的高能物理盛宴已过。”而中国的物理学,又该向着什么方向行进?

“围绕中国超大对撞机的争论,背后其实还是科学权力之争”,杨振宁如是说。

杨振宁与王贻芳等人虽然分别站在高能物理的两端,却有着一个共同的目的:实现中国科学权力的进一步发展。

中国急需高科技人才,这是杨振宁与王贻芳达成的“一致阵线”。只有注重对高科技人才的培养,才能为中国科学提供源源不断的动力,促进其长远、健康发展。

超大对撞机难道真的无路可走?答案当然是否定的。或许以中国现阶段的能力,无法承担研究超大对撞机带来的负面影响。

然而中国科学界向来擅长,将筚路蓝缕的创业精神发挥到极致,未来中国形势一片大好,便是超大对撞机大显身手的时刻。

[1]《科学文化评论》,2016年第03期,《中国今天不宜建造超大对撞机》

[2]《党政论坛》,2016年第10期,《可贵的“对撞”》

[3]《浙江日报》,2019年5月1日,《97岁杨振宁畅谈高能物理:大型对撞机盛宴已过》

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