現階段中國真的需要建超大型粒子對撞機嗎?為什麼?

2020-12-04 鏡像君科普

最近網上有一篇很火的文章——《楊振寧的最後一戰》,這篇文章客觀分析了現階段中國應不應該建造大型粒子對撞機,然後得出一個結論,那就是現階段中國不應該建設粒子對撞機。

建造對撞機意味著什麼?

從中國目前的發展情況來看,雖然我們已經在個別領域達到了世界先進甚至是領先的水平,但是在基礎科學領域,中國做出的成就還不夠。就好比如說中國的高能物理學,雖然近些年來也有不錯的發展,但是跟一些歐美的發達國家比起來,我們的科學手段實在是有限的,歐洲有世界上最大的粒子對撞機,歐洲的高能物理也在引領全球。

中國有實力建造大型對撞機嗎?

有人認為中國近些年來經濟高速發展,已經有了足夠的實力去建設一個大型的粒子對撞機,也有必要建設這個粒子對撞機,未來高能物理的突破就得看中國了。高能物理學是最基礎的自然學科之一,歐洲人已經建立了世界上最先進的強子對撞機,並且利用這個機器研究了很多的高能粒子,高能粒子對撞機是通過將粒子加速到光速級別然後通過觀察和分析它們碰撞所產生的現象來探索微觀世界的潛在規律。

了解一下世界上最大的粒子對撞機

歐洲的這個粒子對撞機周長整整有27公裡,而我國的粒子對撞機則計劃建設得更大,計劃建造一個周長達100公裡的超級粒子對撞機,而這個項目保守估計也得需要200億美元的資金。這個項目的設想是在50~100米深處的地下,建造一條100千米長的環形隧道,第一步安裝的是正負電子對撞機(CEPC),隨後置入的是質子對撞機(SPPC)。此計劃的亮點是,兩套裝置分享一條隧道。SPPC建成以後,對撞能量將達到LHC的7倍以上,成為世界新的最大對撞機。本來這個項目在2016年就有極大的可能要被通過了,但是最終卻以一票之差未能得到立項,早在2016年的時候關於中國該不該建設大型對撞機的爭論就已經由楊振寧和王貽芳在《知識分子》上面爭論而達到熱潮。

為何提出反對意見

而楊振寧在今年的一次會議上更是再次再次點出自己的觀點沒有改變,他還是不建議中國建設粒子對撞機。因為在他看來,高能物理盛宴已過,再研究下去也研究不出太多有用的東西,而別的國家之所以說高能物理的希望在東方那是因為他們覺得中國有錢,中國可以拿得出上千億的人民幣去建設這個,然而實際上以中國目前的國情來看,還是多用點錢來改善民生問題比較好。此外,如果這個項目得到立項了,那麼勢必會大幅壓縮其它領域的科研經費,這對中國來說不是一個好的選擇。

相關焦點

  • 中國需要超大型對撞機嗎?對中國能有什麼好處?
    近些天關於中國要不要建造超大型粒子對撞機的討論又達到了一個高潮。對撞機是一種大型實驗裝置,能夠將正負電子或正反質子加速到極高的能量,然後正反粒子迎頭相撞。科學家就是通過粒子的對撞研究物質的基本組成及粒子間的相互作用。
  • 粒子很小,粒子對撞機為什麼要特別巨大?
    粒子物理學(高能物理學)是研究粒子的結構以及粒子間相互作用的一個物理學分支,這是非常基礎的研究。研究粒子的結構及相互作用往往需要把粒子打開,打開的方法是讓高速的粒子撞擊物體或讓兩個高速的粒子迎頭相撞。要使粒子獲得較大的速度或能量主要要兩種方法,一是靠天吃飯,獲取來自宇宙中的高能粒子;二是自己動手解決溫飽,用粒子加速器對粒子進行加速。對撞機是目前非常重要的粒子加速器,是將兩束粒子加速到非常高的能量後使粒子迎頭相撞。對撞機主要分兩種,一種是正反粒子對撞機;另一種是直線對撞機。不論是哪種對撞機,目前只有建造得足夠大才有希望做出比較有價值的成果。
  • 科學家望建超大型強子對撞機 造價或超百億美元
    科學家望建超大型強子對撞機 造價或超百億美元   據英國《自然》雜誌網站11月12日報導,當歐洲耗資50億美元的大型強子對撞機(LHC)於2008年「開工」時,粒子物理學家們對其寄予厚望,希望其能解答宇宙間的很多謎題。
  • 王貽芳與楊振寧之爭:中國該不該花360億建大型對撞機
    未來環形對撞機而王貽芳為什麼堅持修建超大型對撞機,他也給給出了四條原因:我們跟歐洲是有競爭的,我們建了它們就建不了,它們建了我們就建不了。。。誰能夠建、誰先建成,誰就將成為這個領域的領跑者。 ——王貽芳在王貽芳看來,修建大型對撞機是百利而無一害,最壞的結果也可以幫助我們把對希格斯粒子性質的了解提高到一個新的高度,因為經過王貽芳仔細論證,CEPC對撞可產生一百萬個希格斯粒子。
  • 中國到底要不要建造上千億對撞機?對撞機的能級大沙漠存在嗎?
    中國到底要不要建造大型的粒子對撞機?這個問題可以說已經爭論了好多年,結果是我們沒有建造,近期也不打算建造,這個結果說明了一切——中國近期不要建造超級粒子對撞機。今天小編就從側面和別的國家的做法來聊聊為什麼我國的對撞機建造不下去的原因。
  • 楊振寧為何反對中國建粒子對撞機?真的是不合時宜嗎?
    隨著中國的國力不斷增強,許多科研機構提出了建立大型粒子對撞機的計劃。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。其不光是因為科學技術難度高,還因為建造的成本也非常大。保守估計,建立這樣一個設備大概要4000億的資金。
  • 高能粒子對撞機,美國停建日本下馬,中國為什麼要建?
    (歐洲大型強子對撞機)你並不能怪罪物理學家們,因為今天的物理學越來越走向極端:要麼你研究極遠宇宙中的恆星,要麼你需要研究極小的微觀粒子,這些東西都需要使用越來越昂貴的設備才能發現和測量。在今天的基礎物理學研究領域裡,錢或許不是萬能,但沒有錢卻是萬萬不能的。日本雄心受挫。這不,日本就遇到了缺錢的煩惱。
  • 210億歐元建更強粒子對撞機,為何楊振寧極力反對中國建對撞機?
    補充「標準模型」漏洞的「超對稱理論」可解釋暗物質、暗能量,但預言的超對稱粒子,至今還沒有找到。諸多還沒解開的物理謎團,需要新物理來解釋。而精準測量「標準模型」的核心──希格斯玻色子,被認為是搜尋新物理的最好破口。LHC多次升級的情況下,最大對撞能量也只到14兆電子伏特,無法滿足精確測量希格斯玻色子的需求。想把希格斯玻色子性質測量至1%精確度,需要能產生100兆電子伏特能量的裝置。
  • 210億歐元建更強粒子對撞機,為何楊振寧極力反對中國建對撞機?
    想把希格斯玻色子性質測量至1%精確度,需要能產生100兆電子伏特能量的裝置。因此,就誕生了FCC對撞機計劃。FCC全長100公裡,安置在環形隧道裡,約6倍於正在運行的LHC。按CERN的規劃,FCC將坐落在瑞士和法國交界處。下圖白色圓圈即FCC佔地,左上角藍色為LHC現址,長27公裡,是目前碰撞能量最大的粒子對撞機。
  • 粒子對撞機
    近日,關於中國是否要建造大型粒子對撞機的爭論終於落下了帷幕,王貽芳院士以一票的微弱劣勢敗給了以楊振寧教授為首的反對派。這幾年,粒子對撞機頻繁出現在網絡上,但面對如此高端的名詞,普通人不免敬而遠之。今天我們就來聊一聊在粒子對撞機,審視當下社會背景下建造粒子對撞機的合理性。
  • 中國到底要不要建粒子對撞機
    粒子對撞機大概需要兩百億美元,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。主張建的理由,一是中國不差這點錢,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
  • 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。
  • 楊振寧pk王貽芳:到底要不要建大型粒子對撞機?各有道理
    在2019年的騰訊科學WE大會上又一次公開表示中國現在應該建設楊振宇先生一直反對的大型粒子對撞機了。難以挑戰的粒子對撞機說到這裡,一定很多人不明白什麼是大型粒子對撞機。那既然這麼有用,為什麼楊振宇先生一直反對建造呢?在前幾年,王貽芳就提出要建大型粒子對撞機,但是楊振寧就不同意,認為現在中國還沒有必要,也沒有真正的實力去建造。因為我國現在的力量不夠,沒錢沒技術還沒人。
  • 中國燒錢建粒子對撞機,其實是為他國做嫁衣?楊振寧說了實話
    粒子對撞機對於許多領域而言相當於地基,地基建好了、地基之上的房子才能繼續蓋下去,但是這樣一個基礎科學研究的神器,遭到楊振寧的極力反對,作為物理界頂尖的扛把,楊振寧為什麼不贊同建造這樣一個尖端設備呢?我們可以先了解下,建造這樣一個神奇的東西要多少錢,粒子對撞機無論是規模還是精密程度以及對人才的需求,都是科研裡面最高的,起步至少需要200億美金,折合成人民幣至1300多億人民幣,這還是保守估計。
  • 王貽芳力主建造的大型高能粒子對撞機,有什麼用?建還是不建?
    簡單來講,大型強子對撞機主要是用來發現新的粒子,研究物質的內在屬性。目前對撞機已經發現了希格斯粒子希格斯玻色子的存在,這也就是我們常說的上帝粒子。為什麼要去發現新的粒子並研究物質的內在屬性呢?當然是為了揭開宇宙的終極奧秘。
  • 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
    而CEPC大型粒子對撞機計劃便是其中之一。大型對撞機對於許多人而言都是陌生的,通俗來看它的作用便是在於將質子經由磁場加速之後按照預先軌道撞擊粒子,繼而將不易分割的粒子撞開,以研究其內部結構及性質的龐大裝置,作為高能物理學研究之用。
  • 世界需要更強大的超級粒子對撞機嗎?
    在科學上,證實或否定這些假設的唯一方法是收集更多的數據,從更好的望遠鏡和顯微鏡中收集數據,也許還需要一臺全新的、甚至更大的超級粒子對撞機。2012年,中國科學院高能物理研究宣布了建造下一臺超級對撞機的計劃。計劃中的圓形電子正電子對撞機將環繞100公裡,幾乎是歐洲大型強子對撞機(LHC)的四倍。
  • 北京正負電子對撞機到底撞出啥?中國花360億建大型對撞機值嗎?
    大型對撞機300多年前真正開始有科學,從原子論、分子論、到元素周期表,再到原子核、夸克,中國科學院高能物理研究所所長王貽芳在「我是科學家」演講中說,三分之一的諾貝爾物理學家頒給了粒子物理,中國需要大型對撞機,建造大型對撞機又一次引發熱議
  • 為什麼物理學需要大型強子對撞機以外的粒子對撞機?科學家這樣說
    暗物質、暗能量、基本常數的值,以及為什麼宇宙是由物質而不是反物質構成的起源,都是懸而未決的未解之謎。當大型強子對撞機在2008年啟動時,它被設計用來尋找標準模型的最後一個堅守者:希格斯玻色子,但是它還沒有解開其他謎團。這些粒子軌跡來自於2014年歐洲大型強子對撞機的一次高能碰撞。大型強子對撞機上令人難以置信的探測器能夠重建粒子的構成,以及它們在接近碰撞點時的表現。
  • 歐洲決定重啟人類對大粒子對撞機!中國是否跟進?
    最近,虎哥一直在關注大型強子對撞機技術,隨後虎哥發現,位於歐洲核子研究中心的那臺人類迄今為止,建造過的最大的粒子對撞機,即將於2021年5月重啟,並且一直運行到2024年年底!為什麼說「重啟」呢?因為在此之前,這臺大型強子對撞機出於大規模升級的目的,長期都處於停機狀態。要知道,歐洲核子研究中心粒子對撞機的重啟,對於無數科學家而言,都是一項非常值得期待的事情,因為正是這臺機器,在2012年的時候發現了被稱為「上帝粒子」的希格斯玻色子,並且引起了全世界科學家的關注!