摘要:高能物理學提出之後,西方強國開始建造大型粒子對撞機,比如世界上最大的粒子加速器是歐洲的大型強子對撞機,周長27千米。楊振寧反對我國建造大型加速器,正是爲了我國能夠更好的發展,爭取早日強大起來,有了足夠的經濟實力之後,再去建造一個世界上最大的粒子加速器。

人類自從第一次工業革命開始,走進了科學發展的道路。而隨着第二次工業革命,第三次工業革命,人類的科技也在飛速發展,尤其是在物理方面的成就更是非常大,物理的快速發展,讓們對這個世界有了更多的認知,讓人類實現了飛天的夢想,走出地球開始探索宇宙。

物理的作用就是不斷髮現這個世界的真相,物理的快速發展讓這門學科越來越受到人們的關注,很快一門新型的物理學科出現了,它就是高能物理學。高能物理學又稱粒子物理學或基本粒子物理學,是物理學的一個分支學科,研究比原子核更深層次的微觀世界中物質的結構性質,和在很高的能量下,這些物質相互轉化的現象,以及產生這些現象的原因和規律。它是一門基礎學科,是當代物理學發展的前沿之一。粒子物理學是以實驗爲基礎,而又基於實驗和理論密切結合發展的。

高能物理學是一門高大上的學科,是不斷揭開這個世界真相,物質真相的一門學科。可是想要研究探索這門學科可不容易,需要一個強大的輔助工具:粒子加速器。粒子加速器全名爲“荷電粒子加速器”,是使帶電粒子在高真空場中受磁場力控制、電場力加速而達到高能量的特種電磁、高真空裝置。是人爲地提供各種高能粒子束或輻射線的現代化裝備。

它的主要作用就是通過粒子的撞擊來發現新粒子,探索粒子世界的奧祕。高能物理學提出之後,西方強國開始建造大型粒子對撞機,比如世界上最大的粒子加速器是歐洲的大型強子對撞機,周長27千米。我國看到西方強國建造了強大的粒子加速器,於是也打算建造自己的大型加速器,計算周長達100千米,能量峯值是歐洲大型強子對撞機的7倍。

可是這樣的一個大型項目卻遭到了著名物理學家楊振寧的反對,發文《中國今天不宜建造超大對撞機》,事實上,物理學家楊振寧已經不是第一次反對我國建造大型粒子加速器,早在1972年的時候,楊振寧回國訪問的時候,知道我國正打算建造大型粒子加速器,當時楊振寧就提出了反對意見。

2016年9月4日,知名華裔物理學家楊振寧先生在《知識分子》發表文章,稱“中國今天不宜建造超大對撞機”,再一次對我國建造準備建造大型粒子對撞機提出了反對意見,可能很多人不理解,楊振寧爲什麼數次反對我國建造大型加速器?

楊振寧在2017年5月11日上午,在清華大學科學館的辦公室,面對超過100萬觀衆的直播鏡頭,楊振寧就中國該不該建大型對撞機之爭再次表達了自己鮮明的反對觀點。楊振寧在直播中稱,他並不是反對我國建造大型加速器,而是反對我國現在建加速器,原因主要有發下幾點。

一、我國的經濟實力還不足以支撐這樣的大型科學項目。可能很多會說,我國的GDP已經是世界第二,經濟實力已經非常強大了。可是不要忘了,我國的人口也是世界第一,如果以平均收入來算,還比不上馬來西亞,巴西,墨西哥這些國家。

人均收入比我國強的那些國家也從來不去想建造大型對撞機,因爲他們的腦子還沒有發昏。建造一個大型對撞機需要花費多少錢呢?美國在1989年建造當時世界上最大的對撞機,初步預算爲30億美元,後來增加到了80億美元,最後由於衆多的反對聲音,於1992年終止了此計劃,白白損失了約30億美元。

通過美國的經驗,讓人們認知到建造大型對撞機就是一個無底洞,實際的投入遠遠超過預算。目前世界最大對撞機是CERN 的LHC。2012 年6000 位物理學家用此對撞機發現了Higgs 粒子,是粒子物理學的大貢獻,驗證了“標準模型”。LHC 的建造前後用了許多年,建造費加上探測器費等等加起來一共不少於100億美元。而我國計劃建造的大型對撞機初步預算投入爲200億美元,有可能在實際的建造過程還會不斷增加投入,實際投入有可能遠大於200億美元。

這樣的巨大投入對於我國人均收入還處於發展中的國家來說並不划算,而我國亟待解決的問題有很多,比如環保問題,教育問題,醫藥健康問題等。家有三件事,先從緊處來,楊振寧認爲與其花費如此巨大建造大型對撞機,還不如去解決這些些燃眉問題。

二、建造超大對撞機必將大大擠壓其他基礎科學的經費,包括生命科學,凝聚態物理,天文物理,等等。我們都知道,雖然我國的GDP是世界第二,可是由於我國人口衆多,需要用錢的地方也很多,而我國需要進行的科研項目也有很多。

本來我國每年用於科研的費用是有限的,無法跟美國這樣的強國相比。可如果花費數百億美元建造了大型對撞機,那必然會讓其它的科研項目經費受到影響,不利於我國綜合實力的提高。

三、高能物理學很難短時間內創造真正的實用價值。高能物理學是二戰後出現的一個新興領域,雖然近70年來取得了輝煌的成就,比如驗證了“標準模型”,使人類對物質世界中三種基本力量有了深入瞭解。可是還有兩項大問題沒有解決。

一,對對剩下的第四種基本力量,引力,的深入瞭解還有基本困難,二, 還沒有能瞭解如何統一力量與質量。這兩個問題沒有得到解決之前,高能物理學更多的只是一個高大上的研究項目,它無法給我們產生實際的經濟價值。而且要解決以上兩個問題,可不是那麼容易的,有可能再過百年都不一定有希望實現。

有些高能物理學家希望用超大對撞機發現“超對稱粒子”,從而爲人類指出解決此二問題的方向。但是找超對稱粒子已經有很多年了,完全落空。今天希望用超大對撞機來找到超對稱粒子,只是一部分高能物理學家的一個猜想。

在楊振寧看來,至少在未來半個世紀,高能物理無法給人類生活帶來實在的好處,這是一個非常奢華的研究,並不適合還處於發展中的中國。而且楊振寧認爲,不建造大型對撞機,並不代表着就無法研究高能物理。我們可以從其它兩個方向來探索,1、尋找新加速器原理。2.尋找美妙的幾何結構,如弦理論所研究的。這兩方面的研究都不那麼費錢,符合當今世界經濟發展的總趨勢。

當然,如果我國的經濟實力成爲了世界第一,很多亟待解決的實際問題也得到了解決,人均收入也在世界名列前茅的時候。建造大型加速器也是有必要的,這好比我們的家庭一樣。當我們的全家收入還一般的時候,自然無法享受奢華的生活,不可能拿出全部的財產去幹一種不適合的事物,比如用所有的財產建一個高爾夫球場。

可當我們的家庭收入發生了質變,由原來的一年幾萬收入達到了現在的幾億收入,這個時候高爾夫球場,別墅等都可以去建造。楊振寧反對我國建造大型加速器,正是爲了我國能夠更好的發展,爭取早日強大起來,有了足夠的經濟實力之後,再去建造一個世界上最大的粒子加速器。

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