大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)有什么用？楊振寧等科學(xué)家為何反對(duì)我國(guó)建造？

提起大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，大家想起的可能是撞出黑洞，有人想起的可能是希格斯玻色子。對(duì)撞機(jī)撞出黑洞是來(lái)自于人們對(duì)黑洞這種奇異天體的恐慌，而撞出希格斯玻色子則是歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）最輝煌的實(shí)驗(yàn)成就。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)有什么用？

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是一種大型的實(shí)驗(yàn)儀器，通過(guò)超強(qiáng)的電磁場(chǎng)在較大的環(huán)形軌道里加速帶電粒子，把帶電粒子加速到接近光速的高能狀態(tài)下進(jìn)行對(duì)撞實(shí)驗(yàn)，用以驗(yàn)證微觀力學(xué)的理論預(yù)言。它的軌道周長(zhǎng)直接決定了其所能加速粒子的能量上限，一旦理論預(yù)期發(fā)現(xiàn)新粒子所需的能級(jí)超過(guò)現(xiàn)有對(duì)撞機(jī)的能量上限，這個(gè)對(duì)撞機(jī)的歷史使命就算是終結(jié)了。

為何我國(guó)要建大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)？

隨著希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)，27公里長(zhǎng)的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的歷史使命也算完成，由于軌道周長(zhǎng)的限制，它的對(duì)撞能級(jí)下已經(jīng)難有重大發(fā)現(xiàn)，因此，世界高能物理學(xué)界和超弦理論學(xué)界期待新一代更強(qiáng)大的對(duì)撞機(jī)出現(xiàn)，以驗(yàn)證他們的理論，目前計(jì)劃建造的對(duì)撞機(jī)軌道周長(zhǎng)都是百萬(wàn)公里級(jí)的。但建造大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的投入異常巨大，一般的國(guó)家都負(fù)擔(dān)不起，作為超級(jí)大國(guó)的美國(guó)已經(jīng)指望不上了，因?yàn)樵谏鲜兰o(jì)美國(guó)才因不斷追加的超額投入停掉過(guò)一個(gè)大型對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目。而歐盟那邊雖然已經(jīng)規(guī)劃建造，但是歐盟的執(zhí)行力是有目共睹的，從全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)項(xiàng)目就可見一斑……因此各國(guó)科學(xué)家就把目光投向了GDP全球第二的我國(guó)。

于是，以超弦理論界為首高能物理界為輔的全球科學(xué)家一致建議我國(guó)建造大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，以驗(yàn)證超弦理論的基礎(chǔ)超對(duì)稱理論。

反對(duì)者出現(xiàn)

當(dāng)建造的聲音來(lái)勢(shì)洶洶，且都是國(guó)際上極具威望的人物，這時(shí)一個(gè)人站了出來(lái)，站在了他們的對(duì)立面，他就是物理學(xué)界的泰斗我國(guó)科學(xué)家楊振寧。他堅(jiān)決反對(duì)我國(guó)在現(xiàn)階段斥巨資建造大型對(duì)撞機(jī)，他給出了7條理由。我總結(jié)了一下他的中心思想是：高能物理能做的事已經(jīng)不多，難有重大發(fā)現(xiàn)；超對(duì)稱理論是空中樓閣，期望找到超對(duì)稱粒子很可能竹籃打水一場(chǎng)空；這大型項(xiàng)目的投入將極大地壓縮其它領(lǐng)域的科研經(jīng)費(fèi)，這將限制了其它領(lǐng)域的發(fā)展。

實(shí)際上反對(duì)建造對(duì)撞機(jī)的科學(xué)家一定不在少數(shù)，但由于種種原因，鮮有科學(xué)家敢站出來(lái)公開叫板高能物理界和超弦界，只有楊振寧堅(jiān)定地站了出來(lái)，憑一己之力對(duì)抗整個(gè)高能物理界。

孰對(duì)孰錯(cuò)？科研經(jīng)費(fèi)該去往何方？

“文明不斷增長(zhǎng)和擴(kuò)張，但宇宙中的物質(zhì)總量保持不變。”

這是《三體》里葉文潔提出的第二條公理，羅輯據(jù)此發(fā)現(xiàn)了黑暗森林法則。今天，我要把這條公理改一改：“科研項(xiàng)目眾多，但我國(guó)科研經(jīng)費(fèi)總量不變。”這正是楊振寧反對(duì)建造對(duì)撞機(jī)的一個(gè)重要原因。如果把巨大的經(jīng)費(fèi)都投入到一個(gè)可能一事無(wú)成的項(xiàng)目，這不單是對(duì)科研經(jīng)費(fèi)的巨大浪費(fèi)，還同時(shí)造成了其它項(xiàng)目因缺乏經(jīng)費(fèi)而停頓。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)應(yīng)該把經(jīng)費(fèi)更多投入到那些有產(chǎn)出的領(lǐng)域。楊振寧指出，高能物理的成就在未來(lái)3、50年內(nèi)，對(duì)我們的生活都不會(huì)產(chǎn)生什么積極的影響。

美國(guó)是怎么做的？

楊振寧的其中一個(gè)論據(jù)就是上世紀(jì)美國(guó)把大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目停掉了。這是由于不斷增加的預(yù)算，一開始申請(qǐng)44億美元的預(yù)算，建造未過(guò)半，預(yù)算已經(jīng)將近翻了一番，達(dá)到80億美元，最終在項(xiàng)目進(jìn)行的第三任總統(tǒng)克林頓廢止了該項(xiàng)目，隨即投入200億美元到國(guó)際空間站項(xiàng)目中。很顯然，美國(guó)不差錢，但他們認(rèn)為國(guó)際空間站更值得花。

我國(guó)該怎么做？

我國(guó)計(jì)劃建造的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)首期正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的投入預(yù)算為360億元，第二期的質(zhì)子對(duì)撞機(jī)的投入將高達(dá)千億。這還是僅僅初步計(jì)劃的基礎(chǔ)投入，縱使不超支，對(duì)撞機(jī)建成后的運(yùn)行投入也依然是個(gè)巨大的坑，且不說(shuō)維護(hù)成本，單就耗電量就是個(gè)巨坑，目前的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的耗電量是200兆瓦，即20萬(wàn)千瓦。這相當(dāng)于一個(gè)大型水電站的發(fā)電量……按照1元/度電的電費(fèi)算，運(yùn)行一個(gè)小時(shí)的電費(fèi)就高達(dá)20萬(wàn)，而中國(guó)計(jì)劃建造的對(duì)撞機(jī)周長(zhǎng)是它的4倍……

我國(guó)需要科研經(jīng)費(fèi)的項(xiàng)目太多了，航天、量子信息、芯片等等，這些都是直接與國(guó)防和經(jīng)濟(jì)掛鉤的科研項(xiàng)目，是否更值得作為發(fā)展中國(guó)家的我們?nèi)ネ度肽兀?/strong>美國(guó)選擇了把大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的經(jīng)費(fèi)投到了航天領(lǐng)域，我們呢？

航天技術(shù)與國(guó)防技術(shù)是相通的，量子信息技術(shù)在信息安全方面意義重大，芯片更加不用說(shuō)，近年網(wǎng)上已經(jīng)有足夠的信息讓我們知道它的重要性，至于其它領(lǐng)域就不一一列舉。

你贊成我國(guó)建造對(duì)撞機(jī)嗎？

從網(wǎng)上科學(xué)興趣群里了解到，絕大多數(shù)非高能物理專業(yè)的科學(xué)愛好者都是支持楊振寧的，那么你認(rèn)為我國(guó)該建不該建？

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