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超级对撞机之争

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2016年9月,超级粒子对撞机掀起了一场史无前例的全民论战。

9月4日,著名华裔物理学家杨振宁在《知识分子》上发文,反对中国今天开始建造超级粒子对撞机。不久,哈佛大学终身教授、国际数学最高奖“菲尔兹奖”得主丘成桐和中科院高能物理研究所所长王贻芳发文回应,旗帜鲜明地力挺超级对撞机。一时间,上至国际顶尖物理学家,下至普通网友,纷纷就中国今天是否应该建造超级对撞机各抒己见。

早在上世纪80年代,中国就已通过国际合作投入粒子对撞机项目。1984年,中美联合启动中国第一座高能加速器——北京正负电子对撞机,1988年首次对撞成功,被誉为我国继原子弹、氢弹、人造卫星后在高科技领域又一重大突破性成就。30年间,中国开展的粒子物理实验在中微子振荡和强作用介子物理方面做出了世界一流的结果,如2012年在迄今中美最大的科技合作项目大亚湾中微子实验中就发现了一种新的中微子振荡,该结果在全球科学界引起热烈反响并被美国《科学》杂志评选为2012年十大科学突破。李政道、丁肇中等外籍科学家在人才培养、方案选定、开展国际合作等方面发挥了至关重要的作用。

30年过去了,北京正负电子对撞机已经穷尽了该能区的物理学,中国的高能物理研究必须考虑未来的出路。

丘成桐认为,建造超级粒子对撞机将破解高能物理发展瓶颈,对中国科学的发展有突破性的促进。假如在对撞机里面能够发现超对称子的话,整个世界的物理前沿跟数学前沿都会改变。他还认为,超级对撞机将成为 “海纳百川”般吸引全球顶尖人才的平台,能使世界高能物理研究的重心移到中国来,就好像在中国建成了一个“科学的联合国”。丘成桐预计,项目建成后,至少会有五六千名各国一流科学家为做实验举家迁往中国,且长期居住。

高能所的王贻芳所长则认为,最近10年是中国建造大型对撞机的“窗口期”。

1993年美国宣布终止超导超级对撞机(SSC)计划后,1994年欧洲核子中心CERN批准了建造LHC的计划,世界高能物理研究中心从美国移到欧洲。但欧洲核子研究所的LHC正面临能级触顶的困局,美国和日本手头都有项目,20年之内很难腾出手来,中国如果抓住机遇,可以一举奠定在国际高能物理上的领军地位,并保持几十年。

而杨振宁则持反对观点,他认为超级对撞机造价奇高,不利解决中国燃眉问题,还将大大挤压其他基础科学的经费。他又称,希望用极大对撞机发现猜想中的超对称粒子只是猜想加猜想。即使有一天超级对撞机能推进高能物理学,50年内对人类生活没有实在好处。

某媒体对来自牛津大学、剑桥大学、马克思·普朗克研究所、慕尼黑大学、加州理工学院等著名高校和研究所的多位高能物理领域的国际顶尖科学家进行了采访,多数科学家都对建造大型粒子对撞机持支持态度,认为“大型粒子对撞机是探索高能物理的唯一直接途径”。借助这一项目,中国的高能物理研究水平将一举跃居世界前列,总体来看利大于弊。

同时一些外籍科学家也建议,中国其实没有必要独自承担这笔开支,任何预算超过10亿美元的大科学装置都应当采取“多国共建,分摊经费”的模式,此类大型项目已有很多国际科学合作的成功先例。欧洲核子研究中心前总干事卢查诺·迈安尼也表示,中国建造超级对撞机需要国际合作,一是财政资源,二是人力资源。此类项目的规模巨大,即使像中国这样的大国也很难独立资助,整合国外资源实际上是必须的,此外资源共享也有助于降低建造这样一台高级复杂设备的风险。(文/左娜)

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