中國將成為世界科研中心?中科院院士主張,花1400億建大型對撞機

2020-10-31 微臣啟奏

關於中國到底要不要建大型對撞機的爭論,這些年不但沒有平息,反而有升溫的態勢。

當中科院院士王貽芳主張,花1400億建大型對撞機時。楊振寧堅決反對,寧願與中科院作對,也堅決不同意中國建大型對撞機!原因:1400億不是小數目,美國已經失敗,200億美元打水漂。
建造這樣一個對撞機的成本大概是二百億美元。相當於一個半珠港澳大橋,三個上海迪士尼樂園,性價比極低。。而所謂的對撞機就是高能粒子對撞機,作用很簡單,就是通過粒子碰撞來研究粒子,從而發現新的粒子。

建或不建,在科學圈,主要分成兩隊。
一隊是楊振寧,他主張不建。另一隊是數學家丘成桐、中國科學院院士王貽芳。

王貽芳主張建的理由:
一是、因為在高能物理領域取得了豐碩得成就,所以希望更進一步,建造超大型對撞機,做出更大得科研成果。
二是、而且中國不差錢,建成之後,中國將成為一個世界科研中心,吸引全世界將近五千多名物理研究者來中國工作。

而楊振寧則認為:
第一、太費錢,完全沒有性價比。目前,中國需要用錢的科研項目太多。
第二、中國一線物理學家並不多,造好了也是為外國科學家所用。
第三、目前這些研究,對人類的改變在短時間內並不大,不如把錢投入到生命科學等領域。

楊振寧還舉了美國的例子。當時美國也在造,挖了一個大坑之後,美國國會舉行聽證會,最終決定完全放棄,當時已經花了20億美元,都決定完全不用,把坑都填了。甚至何祚庥阮士還認為,美國科學家在美國建對撞機受挫後,這才轉移到中國,希望中國來掏這個腰包。

所以,大型對撞機到底建不建?11月7日,在中國科學院前沿科學國際戰略研討會上,83歲的美籍華裔物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中,沒有直接談中國要不要建大對撞機,但卻圍繞對撞機建設,講了一番耐人尋味的話。

丁肇中在此次研討會上的演講主題是「與中國科學家合作40年的成果」,演講快結束時,他話鋒一轉,說:「我的大多數實驗,受到很多人反對。理由是:實驗沒有物理意義;實驗極困難,不可能成功。」

丁肇中回憶,上世紀60到80年代,他在德國電子同步加速器研究所(DESY)工作。當時該研究所準備建設正負電子對撞機,最反對的人是德國著名物理學家、諾貝爾物理學獎得主沃納·海森堡。對於海森堡講的很多反對理由,如今丁肇中已不記得了。不過他記得其中一個反對理由是:高能物理沒有前途

丁肇中介紹,「但膠子正是在德國DESY的正負電子對撞機上發現的。」宇宙中存在引力、電弱力和強力,而強力就是由膠子傳輸的。

除了海森堡,丁肇中還列舉了許多諾貝爾獎得主類似的言論。

1902年諾貝爾獎得主阿爾伯特·麥可遜曾說過:「物理科學最重要的基本定律已經全部被發現了。」
1927年諾貝爾獎得主馬克思·波恩曾說過:「我們認識的物理學,將會在6個月內完成。」
1944年諾貝爾獎得主拉比曾說過:「…斯坦福加速器的能量,150-450億電子伏,大大超過了當前物理的需要。」

但,這些諾貝爾獎得主的結論最終被現實無情推翻。

丁肇中繼續介紹說:從上世紀五六十年代至今,高能物理領域隨著加速器質心能量的提升,產生了很多諾貝爾獎。其中包括共振態的發現,希格斯粒子的發現等等,這些發現改變了我們對宇宙的基本認識。
所以說大加速器沒有用是很不可靠的。」

丁肇中還強調,中國有很多世界一流的實驗物理科學家。他們有想像力、有發展新技術及領導國際合作的經驗和能力。他們可以主持最前沿的實驗物理,繼續為人類知識做出重要貢獻,而不是去建設大型大型對撞機!

殊途同歸,楊振寧反對建對撞機,但並不反對高能物理研究,而是他認為,不花這兩百億美元,也有甚至能夠更好的研究高能物理:

A. 尋找新加速器原理。

B.尋找美妙的幾何結構,如弦理論所研究的。
尤其是第二點,尋找美妙的幾何結構。也就是用數學來研究物理。

楊振寧是物理界少有的大量運用數學的科學家。他曾經說過:我的物理學界同事們大多對數學採取功利主義的態度。也許因為受我父親的影響,我較為欣賞數學。我讚美數學的優美和力量:它有戰術上的機巧與靈活,又有戰略上的雄才遠慮。而且,堪稱奇蹟中的奇蹟的是,它的一些美妙概念竟是支配物理世界的基本結構。
楊振寧提出要「尋找美妙的幾何結構」,就是用數學來研究物理

1983年,楊振寧向中學生介紹自己的學習過程時,就專門提到了一個人。
他說:「有一位劉薰宇先生,他是位數學家,寫過許多通俗易懂和極其有趣的數學方面的文章。我記得,我讀了他寫的關於一個智力測驗的文章,才知道排列和奇偶排列這些極為重要的數學概念。」
劉薰宇是中國著名的數學家跟教育家,他跟楊振寧的父親還是同學。他有多牛呢?我舉個例子:

在中國的歷史上,有一所神一般存在的中學:春暉中學。
美術老師:豐子愷。
音樂老師:李叔同。
國文教師:夏丏尊、朱自清、朱光潛。
書法老師:于右任。說是百年學法第一人也不為過吧。

自然科學老師:張孟聞,動物學家,中國生物科學史研究的奠基人之一。
此外,還有蔡元培,蔣夢麟,何香凝,葉聖陶,張大千,巴人,廖仲愷,黃炎培,陳望道等等前來講座。天哪,這種學校,就是人大附中看了,也要退避三舍吧。
而數學老師是誰呢?就是劉薰宇。所以,在數學教育在這個領域,劉薰宇絕對是民國大師級的存在。像美術老師豐子愷就經常跟劉薰宇請教。

豐子愷說:「我與薰宇相識後,他便做這些文章。他每次發表,我都讀,誘我讀的,是它們的富有趣味的題材。我常不知不覺地被誘進數學的世界裡去。每次想,假如從前有這樣的數學書,也許我不會拋荒數學……其中《韓信點兵》一篇給我的回想很不好:這篇文章發表時,我正患眼疾,醫生叮囑我燈下不可看書,而我接到雜誌,竟在燈下一口氣讀完了。次日眼睛很痛,又去看醫生。」

甚至,數學家張景中也曾提劉薰宇的《馬先生談數學》和《數學的園地》,這些書不僅讀起來有趣,讀後還能夠帶來悠長的回味和反覆的思索。

因此,我專門找來了劉燻宇的書給我家小孩看,我家小孩正在上六年級,平時也補習數學,他有時候覺得上補習班有點枯燥。可他看這個書,卻覺得很有意思,而且還能把他在補習班學到的東西運用過來。一看就看了個把小時。平時,他是坐十五分鐘就要挪屁股的。

這套書一共有三本:
第一本是《馬先生講數學》,主要講如何用圖解法求解一些算術四則問題

第二本是《數學趣味》,主要講日常生活中碰到的數學問題,我們講萬物皆數學,通過萬物來學數學是最快的。

第三本是《數學的園地》,這一冊就有點難度了,裡面講了函數、連續、誘導函數、微分、積分和總集等概念及它們的運算法的基本原理。雖然有點深,但講解的方法很妙,小孩上六年級後,就能看懂一部分的內容。

這個書合適小學生以及初中生,可以做為他們的自學教材。而且因為是中國數學家寫的,所以裡面有很多中國的數學妙題。比如什麼是「八仙過海」和「韓信點兵」?

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