中國該不該建設大型對撞機?楊振寧與王貽芳多次論爭

2020-12-05 白板兒

隨著王貽芳和楊振寧對該不該建大型粒子對撞機的論爭,已經引起全國範圍內的討論,一位是中國高能物理界領軍人物,一位是世界範圍內物理領域權威泰鬥。

什麼是粒子對撞機

粒子對撞機是在高能同步加速器基礎大型粒子對撞機上發展起來的一種裝置。

主要作用是積累並加速相繼由前級加速器注入的兩束粒子流,到一定強度及能量時使其進行對撞,以產生足夠高的反應能量,粒子對撞的類別有選擇正負電子的,有強子粒子對撞的,有質子對撞的和單質粒子對撞的等,目的是檢驗人們的實驗儀器和探索微觀粒子的宏觀效應,認識量子粒子的新規律,新粒子,認識新物理等前沿的量子粒子物理科學。

楊振寧與王貽芳的論爭

楊振寧等人的反對觀點可概述為

大型對撞機是無底洞耗費大擠壓科研經費實現無實驗根據的猜想只是「猜想加猜想」高能物理沒實在好處高能物理的前途不在大型對撞機王貽芳等人的支持觀點

重點領域領先國際吸引智力、培養頂尖人才打造國際科技中心科研要有長遠打算科研經費不存在擠壓高能物理的前途有很多大型對撞機的耗資之巨大

很多人都聽說過中國若建大型粒子對撞機的預期費用是200億美元(1400人民幣),但並不理解這200億美元有多巨大,舉個例子:

殲20研發投入50億美元;

一艘遼寧號60億美元;

蘋果的晶片研發投入20億美元;

2018年西藏GDP1477.63億人民幣(223億美元);

清華+北大+浙大+中山+上海交通+復旦+華中科技+武大+吉大+山大+川大+同濟,12所頂尖學府一年的科研經費約1400億人民幣。

美國在1993年停建對撞機

美國在1993年曾下馬當時世界上最大的對撞機 超導超級對撞機(SSC),SSC最初的預算為40億美元,但在1993年停建時,已經花費82億美元,且只建造了不到預期計劃的30%,再次對該項目預算評估,發現如果想繼續完成SSC,保守估計需要投入200億美元,這是最初預算的5倍!

在SSC建造的這幾年中,只要SSC開口要錢,國會從來沒吝嗇過,相比於SSC,其他的科研項目更像是在乞討,這不只是不公平,更是不理智的,無奈SSC就此下馬。

此後美國不但被歐洲在高能物理領域趕超,還在SSC的善後工作上又花了一筆巨款。

中國粒子對撞機

北京正負電子對撞機是我國第一臺高能加速器,小型對撞機,於1972年立項,1984年動工,1991年開始運行,總投資為2.4億元,2000年又投入4億元進行重大改造。

環形正負電子對撞機(CEPC)是由中國高能物理學家們在2012年提出,目前正在規劃中的高能粒子加速器,約是歐洲對撞機的兩倍。

計劃中,環形正負電子對撞機(CEPC)會在適時轉為質子對撞機(SPPC)。中國CEPC+SPPC方案與萬裡長城一樣引人注目,費用也很昂貴。財政部統計CEPC+SPPC預算達到2700億元(385億美元),大約每個中國人要對此貢獻200元。

在建設大型對撞機的預算中,肯定會存在擠壓其他多個科研項目經費的情況,並且會大批量的聘用外國科學家與工程師。

歐洲強子對撞機

現在世界上最大的對撞機是歐洲的強子對撞機(LHC),建造時間長達14年。

在1995年的預算是26億瑞朗,為了節省成本,物理學家們沒有開鑿一條昂貴的新隧道來容納新的對撞機,而是決定拆掉原來安置在歐洲原子核研究中心的正負電子加速器,代之以建造大型強子對撞機所需要的5萬噸設備。

然而,預算還是超支了,在數次填補對撞機預算的缺口後,這個原計劃在2005年完成的巨大的「吞金獸」終於在2007年以80億美元的價格完成了,從2008年開始運行至今,每年又要花費幾億美元來維護,還發生過多次故障。2015年,經過約兩年的停機維護和升級後,歐洲大型強子對撞機重新啟動。

來自世界各地的7000名科學家和工程師參與了該項目,其中只有60名中國科學家(包括臺灣),中國科學家的佔比低,無疑是因為中國高能物理領域薄弱。

歐洲強子對撞機獲得了眾多榮譽,例如:「世界最強大計算機系統」 「史上最先進探測器」 「銀河系最熱點」 「太陽系中最空的空間」 「世界上最快的跑道」 「世界上最大的機器」。

但是,不可否認的是,歐洲強子對撞機至今並沒有發現什麼有價值的成果。

對於楊振寧和王貽芳的觀點,我個人有點偏向楊振寧。

很多人認為外國有的我們也應該有,外國沒有的我們也應該有,盲目的認死理,對於對撞機這種吞金獸,可不是「多多益善」。

楊振寧表達的意思並不是直接扼殺對撞機,而是認為對於一個人均gdp世界排名七十多名的發展中國家來說,現在建設沒什麼用的大型對撞機為時過早,不符合國情,更何況,中國預研的是超大型對撞機。

並且,楊振寧還提議應該把這些錢主要用在生命科學領域的科研投入。

相關焦點

  • 大型對撞機該不該建,一場楊振寧和王貽芳之間的千億論戰
    最近關於中國該不該建造對撞機這件事情由火了起了,今天我們就來梳理一下整件事情的始末。對撞機是什麼大型對撞機是粒子物理科學家為了探索新的粒子,和微觀量化粒子的『新物理』機制設備,是一種將質子加速對撞的高能物理設備。
  • 王貽芳與楊振寧之爭:中國該不該花360億建大型對撞機
    由此各個國家都提出了下一代大型對撞機的方案,而王貽芳指的大型對撞機是指100公裡環形正負電子對撞機,簡稱CEPC,這是中國提出的下一代大型對撞機方案。如果取得了重大的科研成果,我們還可以在這個基礎上擴建,因為正負電子對撞機的隧道有100公裡長,以做質子對撞機,也可以做重離子對撞機等等,有很多可能性。最後,我們需要說明的是:超大型科研項目投入360億並不多,而且王貽芳如今已經56歲,CEPC一期工程是計劃到2030年完成,實驗運行、取數10年,二期工程(如果決定建設)計劃2040年啟動建設。
  • 中國該不該建對撞機?一個對撞機要花200億美元,楊振寧強烈反對
    王貽芳院士對此卻發出這樣的觀點,他認為中美兩國有著不同的國情和政策,因此美國的失敗並不能證明我們就一定會失敗,並且中國現在的制度會比美國適合建設大型對撞機,我們應該要對此有足夠的信心。楊振寧教授打過一個這樣比喻,他說,建設對撞機就像釣魚一樣,時間當然是有,但是在資金方面就很匱乏了。03不但如此,為更好闡釋自己的觀點,楊振寧教授還從多個方面分析中國不應該建設對撞機的原因。
  • 楊振寧公開反對建造大型對撞機,而王怡芳贊成,到底該不該建造?
    大型粒子對撞機可以說是一個非常高尖端的科學設備,在全世界範圍內,很少有國家能建造得出來。而楊振寧之所以反對是出於以下幾個原因:  第一:建造的成本非常大,回報低,保守估計,建立這樣一個設備大概要4000億的資金,在楊振寧看來,該項目所需的費用過於龐大,而且在短期內很難趕上那些發達國家現有水平。
  • 楊振寧為何反對中國建造大型對撞機:2億元太浪費
    在高能物理領域,最受關注的科研設備無疑是大型強子對撞機。這種機器是物理學家用來發現新的粒子,研究微觀狀態下粒子運動的高能物理設備。目前世界上最大的強子對撞機,位於歐洲日內瓦和附近,在地下100米深處17公裡的隧道內,它也是人類研究高能物理的重要工具。
  • 楊振寧為什麼極力反對中國建造大型粒子對撞機?
    但是,為什麼楊振寧教授要反對中國建設大型粒子對撞機呢?大量的資金投入建設大型粒子對撞機需要龐大的資金。我們再來看歐洲的大型強子對撞機,其實際的建設費用已經超過了100億美元,而且每年都要投入大量資金用來進行對撞機的維護。我國大型粒子對撞機CEPC的預算是300億人民幣,但是根據歐美等國建設的經驗來看,這顯然是不夠的,實際的建設費用很有可能達到1000億人民幣!
  • 楊振寧和王貽芳關於中國是否建設大型強子對撞機之爭,你支持誰?
    近來關於大型強子對撞機的爭論已久,一方是物理學家楊振寧,另一方是中國高能物理界領軍人物王貽芳,為此他們爭論不休。大型對撞機說白了就是一種粒子加速器,其實目的就是讓粒子在高速下相互碰撞,從而打碎其原有的物理結構,產生一種新的粒子,這不僅為研究人員探索物質本質起到了輔助作用,更能夠讓中國在高能物理學中取得更大的發展成就。簡單來說,大型對撞機有可能揭開宇宙起源的奧秘,如宇宙大爆炸、反物質、高維空間等極為科幻的問題都有可能能得到解決。
  • 為什麼楊振寧要反對中國建造大型強子對撞機?
    實際上,楊振寧一直都反對中國建設大型粒子對撞機,這從他1971年回國開始就是如此。當然,他僅僅是反對建造,而不是竭力阻止。這是因為,建造大型粒子對撞機是國家行為,是由國家根據實際情況來做決定,而不是楊振寧能夠拍板或者決定的。那楊振寧為什麼要反對呢?今天,我們就來聊一聊這個話題。
  • 美國將打造大型對撞機,中國要不要跟進?楊振寧給出了自己看法
    大型粒子對撞機背後的物理魅力,一直是各國高能物理學家所執著追求的,但想要探索更為深層的奧秘付出的代價也不小。在動輒上百億投資的大型粒子對撞機建設上,傳統物理強國俄羅斯已無力打造,歐洲二十多個國家聯合建造的強子對撞機如今也僅發現了上帝粒子。可以說如今有能力打造對撞機的國家,全球也僅中美兩國。
  • 丘成桐支持,楊振寧反對,中國「大型強子對撞機」到底何去何從?
    科研上出現分歧,在所難免,不過有個分歧動靜不小。在中國是否建設大型強子對撞機的問題上,引發了兩個學術界的風雲人物爭論。丘成桐是國際知名數學家,曾發布的一篇文章《丘成桐:關於中國建設高能對撞機的幾點意見並回答媒體的問題》後,諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧發表了一篇文章《中國今天不宜建造超大對撞機》進行了反駁。
  • 楊振寧是對的!一票險勝,否決了大型粒子對撞機
    其中反對該項目進行的代表人物是諾貝爾物理學獎的獲得者楊振寧教授,而支持的則是中科院物理學著名院士王貽芳。雙方就項目是否實施展開了多次爭論,最終以舉手表決的方式進行最終決定,而楊振寧一方最後憑藉一票的優勢獲勝,決了大型粒子對撞機,這個項目也自此被擱淺下來,後來眾人表示:楊振寧是對的。那麼雙方為什麼會對這一項目產生巨大的爭執呢?
  • 楊振寧公開反對,美國也放棄建造,中國為什麼堅持建大型對撞機?
    儘管CEPC的建設已經提上了日程,但大型對撞機的討論熱度一直都不減!從上世紀七十年代開始,楊振寧反對建設大型對撞機的態度一直都沒有改變過,1990年代美國下馬了SSC(超導超級對撞機),世界輿論一片譁然,而此時中國上馬大型對撞機的建設,直接引發了大討論!
  • 楊振寧:中國燒錢建大型對撞機,其實是為他國做嫁衣!
    楊振寧:中國燒錢建大型對撞機,其實是為他國做嫁衣!中國的科學研究長期落後於西方,雖然建國後我們做了很大努力,也出了不少成果,但是我們跟西方的差距依然很大。在高能物理學領域,也不例外,我們依然跟在西方的後面。
  • 要不要建大型對撞機?楊振寧:盛宴已過,王貽芳:正當其時
    他估算了中國的CEPC從2022年建設到2050年左右完工,大約需要1千億元左右的人民幣。楊振寧「舌戰群儒」反對中國建造高能加速器楊振寧反對中國建造大型的高能加速器不是2016年才開始的。早在上世紀70年代,他就曾經反對過中國建造高能加速器。
  • 新華社:中國該不該上馬超大對撞機項目?
    據新華社9月7日報導,近日,一場關於中國是否應該斥千億元巨資建造超大對撞機的爭論引發社會關注。 以菲爾茲獎獲得者、數學家丘成桐和中科院高能物理研究所所長王貽芳為代表的一方主建,認為這是基礎科學及高技術研究中具有標誌性的重大領域,可以在技術發展和人才引進方面產生巨大效益。
  • 中國建造大型粒子對撞機到底值不值?
    最近,科學家的一個問題引起了熱議,那就是中國是否應該建造自己的大型粒子對撞機?這個問題之所以能夠引起熱議,最主要的原因之一是中國偉大的科學家楊振寧先生在公開場合多次表達出強烈的反對意見。可能許多人認為,這件事情與我們平民百姓毫無關係,甚至還不曾聽聞此事。
  • 中國要不要建大型對撞機,你支持楊振寧還是王貽芳?
    正方以中國科學院高能物理研究所王貽芳和美國國家科學院院士丘成桐為代表,反方以大家很熟悉的楊振寧和中國科學院院士何祚庥(zuòxiū)為代表。(這是原話)3.今日的中國,已非吳下阿蒙,難道不需要為這個人類最崇高的理想做點貢獻?(這是原話)在另一篇專訪中,丘教授和王貽芳提到一個共同的理由:這個項目將會和歐洲對撞機一樣,吸引各國高端人才,他預計會有五六千一流科學家會舉家遷往中國,這些人聚在一起長期居住,指不定會產生點什麼來,這會對中國基礎科研產生深遠影響。
  • 楊振寧為什麼寧願和中科院有分歧,也一定要反對中國建大型對撞機
    然而對此楊振寧卻是堅堅定定的潑了一盆冷水,斷然發表意見大型對撞機必不能建造。那麼楊振寧為什麼寧願和中科院有分歧,也一定要反對中國建大型對撞機?首先任何科研項目本身都是耗資巨大的,無論是任何領域皆是如此,特定的科研設備、反覆試驗帶來的損耗、設備的維護……尤其是大型的科研項目,其經費損耗亦是超乎想像的。而大型對撞機項目的所需資金達到了千億級別,在楊振寧看來足以支撐幾十個大型項目的發展。因此,如此耗費相較於中國當下國情,綜合其投入後作用來看,顯然是不太划算的。
  • 何小剛:評何祚庥院士對中國建設大型對撞機的意見
    本人作為長期從事粒子物理研究和關心中國建設大型對撞機的研究人員,覺得確實應該讓公眾對相關物理部分有一個正確了解,將事實與臆測作必要的區分,以免誤導。何院士文章的第一與第二部分從為什麼美國SSC被取消以及他對所謂「大沙漠」理論的介紹,對由科學院高能所所長王貽芳院士領導的在中國建造環形正負電子對撞機CEPC和強子對撞機SPPC的努力提出質疑。
  • 楊振寧還在和別人爭論建不建對撞機,吃瓜群眾該支持誰?
    2012年,標準模型中的最後一塊拼圖希格斯粒子在歐洲大型強子對撞機上被發現。對於希格斯粒子,有很多問題需要去研究,歐洲大型強子對撞機在研究希格斯粒子問題上顯得力不從心。國際上開始討論建造一個新的大型對撞機,不僅可以用來研究希格斯粒子,同時也可以嘗試一下尋找超對稱粒子。那個時候國內就有了建造超大型對撞機的聲音。