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杨振宁公开反对美国也放弃建造中国为什么坚持建大型对撞机?

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发布时间:2024-01-06 04:22:12

虽然CEPC的建设已经提上日程,但是关于大型对撞机的讨论却丝毫没有减少!70年代以来,杨振宁反对

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  虽然CEPC的建设已经提上日程,但是关于大型对撞机的讨论却丝毫没有减少!70年代以来,杨振宁反对建造大型对撞机的态度始终没改变。90年代,美国下马SSC(超导超级对撞机),世界舆论一片哗然。就在此时,中国启动了大型对撞机。对撞机的建造直接引发了一场大讨论!

  卢瑟福发现了α粒子散射的原子核,后来又发现了质子!α粒子是由两个质子和两个中子组成的氦核。当它高速撞击原子核时,就会有东西被撞飞。科学家们可以通过观察被敲出物质的特性来了解物质内部的秘密。

  后来,科学家发现自然状态下衰变的α粒子不够用,于是发明了加速器。在磁场的约束下,电场使带正电的质子加速到极高的速度撞击原子核,从而开辟了高能粒子物理学的大门,物理学家盖尔曼也因此发现了夸克的存在。到了1960、70年代,在这个高能粒子物理的黄金时代,标准粒子模型的空白基本被一一填补。建造更大的对撞机是为了验证标准粒子模型提出的各种假设!比如LHC在2013年验证了上帝粒子:希格斯玻色子的存在!

  2012年9月,高能所提出建造CEPC-SppC,这是一个比任何其他对撞机都大的CEPC-SppC。它的能量是大型强子对撞机的7倍,直径达到50-7万米,造价超过300亿人民币!

  对撞机确实很不错。对于微观世界的发现,没有对撞机是很难做到的,但其建造成本极高,没有经济实力是万万不行的。因此,在1970年代建对撞机时,杨振宁断然反对,认为建对撞机比西方落后十年还不如投入资金建设基础设施,这一战略也取得了成功。此后基础科研项目得到全力发展,为后来的863计划打下了坚实的基础。基础。

  盛宴结束,高能粒子物理学的黄金时代已逝去。这是杨振宁2019年4月29日在国科大礼堂发表演讲时给出的中心思想。实际上,杨振宁在1980年代就说过这句话。高能粒子物理学的黄金时代结束了!

  已经搭建了对称性、拉格朗日量、路径积分、规范场、重整化、自发对称破缺、有效的粒子物理大框架场论等等都非常成熟,没有突破性的理论支撑是不可能有大作为的。当然,这并不代表粒子物理学就走到了尽头。还有拓扑相关的概念,如超对称和磁单极子。马约拉纳费米子、额外维度等仍然是一张白纸。

  但在粒子物理学的黄金时代,几年甚至几个月就能产生世界级的发现!但在这个后粒子物理时代,要想出成绩,就得不断地花钱。例如大型强子对撞机的造价高达700亿元。它在2013年发现的希格斯玻色子确实很重要,但总体来说,还不如1960年代的小型加速器那么大。

  所以,杨振宁认为,再往下,投入的是100%的资金,回报可能连1%都不到!而且,杨先生认为,目前粒子物理研究的顶尖人才都在欧美。这么大的项目,我们可能要请人研究,给他们做嫁衣?

  另外,从美国SSC加速器和欧洲LHC加速器的建设经验来看,资金超标3-4倍,甚至5-10倍都是正常的。亿,这是一个无底洞!

  中国高能物理学界领军人物。他在大亚湾发现了第三种中微子振荡模式。从事微米振荡法研究的科学家已经获得了诺贝尔奖,因此王贻芳也是未来几十年全球物理学界最大有可能获得诺贝尔奖的科学家之一。

  王懿芳的理由无疑是非常好的。比如杨振宁认为宴席结束,王懿芳不同意。他认为目前继续发展更深层次理论的标准模型需要高能加速器的支持,因为更深层次的物理发现将在希格斯粒子更精确的测量下揭示线索!

  CEPC还可以测量希格斯粒子的自耦合,确定希格斯场参与的真空相变形式,这对宇宙的早期演化具备极其重大意义。假如发现新的希格斯粒子耦合形式、新的伴生粒子、非点结构希格斯粒子或其他偏离标准模型的情况,则需要第二阶段建造大型质子对撞机,前途一片光明!

  而CEPC的建设可以加大基础设施建设的提速,比如低温场、超导设备建设等,这些项目将带动新一轮的基础设施建设浪潮。这是一个良性循环,不存在资金和资金的挪用。不足等现象反而会反哺各种基础研究,我国的科研基础才能进一步提升。

  粒子物理学并没结束。除了王贻芳和杨振宁在议论纷纷,大部分人都没有发言权。毕竟没有人知道未来会发生啥,所以我只是从某一方面做一个简单的分析!

  CEPC规模庞大,基础设施建设的投入也非常巨大。这无疑会增加GDP,促进经济发展,但CEPC的国产化率是多少?特别是CEPC高端超导领域,大部分技术仍被国外垄断,真空泵、高斯仪、检漏仪等周边设备还依赖国外进口!《科学》而且,我们也很难通过进口设备获得技术。国内这方面的技术还没有开发好,但是国外厂商却占了便宜,这就会导致墙内开花,墙外开花的结果。但CEPC的建设也将推动国内低温工程的发展,在航空航天技术水平、医疗产业(核磁共振等)、交通产业(磁悬浮)等方面取得长足进步。

  根据王贻芳院士的成本评估,需要360亿人民币左右,根据LHC和SSC的经验,很可能超过100亿元,但2016年我国基础科研经费投入总额却为822亿元。准确地说,高能粒子物理只是基础科学研究发展的一个小分支。为何需要花费几乎所有的成本来照顾这个方向?

  但不管双方意见如何,CEPC的建设已经提上日程。如果不出意外,再过十几年,我们就会看到CEPC的成果。当然只是结果,因为能不能出结果是另外一回事,说不定能出,说不定像大型强子对撞机一样会因为很多问题开始跑很多年,所以大家要有耐心!

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