歐洲砸2000億人民幣,研發超級對撞機,楊振寧曾極力反對

2021-01-09 騰訊網

無論時間多麼貪婪地吞噬一切,我們都應該在還能呼吸的時候盡最大努力來贏得聲譽,這樣時間的鐮刀就不會傷害我們。—— 莎士比亞

歐洲時間2020年6月19日,世界粒子物理中心——CERN(歐洲核子中心理事會)全票通過了未來粒子研究發展的《歐洲粒子物理2020戰略》。

消息傳回國內立即引發科學家第二輪熱議,因為中國在粒子物理研究上有舉足輕重的地位,2012年中國就已提出建設超級對撞機的構想,但遭到諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧院士的強烈反對。

這幾年中國的CEPC(環形正負電子對撞機)項目籌備一直在進行中,國家高能物理研究所所長王貽芳院士為首的中國科學家們堅持不懈地落實規劃,爭取國家及各方投資,CERN公布的戰略無疑拉開了和中國競速研發的序幕。

這個投資2000億人民幣的項目為何在國內遭受巨大爭議而舉步維艱呢?楊振寧和王貽芳兩位高能物理的權威人物之間的爭論點又是什麼?

什麼是超級對撞機及其由來

20世紀後半葉,在量子力學領域,規範場論為粒子物理提供了一個統一的數學架構——標準模型,這個標準模型可以準確地預言所有實驗室觀察到的事實,應用十分廣泛。這幾十年裡,物理學家們不斷研究細節從而加深對宇宙粒子的了解,來豐滿此標準模型。

那麼如何產生足夠的粒子供科學家們收集數據呢,大型對撞機便是由此而生,它是通過加速器將粒子加速到一定的能量狀態再讓它們發生碰撞,撞擊產生的結果就是寶貴的第一手科學數據,可以幫助科學家們更好地研究物質世界的本質。

世界上第一臺大型強子對撞機是由歐洲各國共同開發建設的,總長27千米,深埋在法國與瑞士邊境地下100米的深處。

2008年投入使用,2010年首次實現高能質子對撞,2012年成功發現希格斯玻色子,證明了標準模型缺失的最後一塊——希格斯玻色子的存在,進一步鞏固了標準模型的有效性和廣泛適用性。

在希格斯粒子被發現後,科學家們擬計劃建造更為強大的"希格斯工廠",以擁有更為乾淨的希格斯粒子來揭開宇宙的新秘密。

這就是今年CERN通過2020戰略的動力,目前世界上對此項目感興趣的還有中國的CEPC(環形正負電子對撞機)和日本的ILC(國際直線對撞機),在中國,科學界就是否現在建造超級對撞機展開了曠日持久的論戰,支持者是中科院高能物理所所長王貽芳,反對者是諾貝爾獎得主楊振寧。

兩個院士的據理力爭

中科院高能物理研究所所長王貽芳是建造超級對撞機的主要支持者,他支持的原因主要是以下幾點:

第一,希格斯粒子是粒子物理世界中最新的發現,是世界最前沿的新技術;

第二,我們有30年的北京正負電子對撞機的實操經驗,而超級對撞機正是我們會做的;

第三,可以幫助我們豐富對標準模型的認知,取得高溫超導等關鍵技術上的進步,這將會是跨越式的大發展,對我國科技水平的發展領先世界有不可估量的好處;

第四,關於經費方面,前期只需要360億元,並非1000億。

而楊振寧院士從自身豐富的東西方工作經驗及判斷裡來看,認為我國目前不適合建造超級對撞機,原因有以下幾方面:

第一, 高能物理有其它更加值得探索的方向,沒有必要死守於這一個點,超大對撞機的建設完全沒必要;

第二, 歐美對此項目是比我們更有經驗的,如果建造成功,那麼主導技術的百分之九十都不可能是中國人;

第三, CEPC短期內無法提高生產力,投入與產出不相稱,五十年內對人民生活沒有實在好處;

第四, 超級對撞機的經費投入實在太高,至少200億美元,而且後期維護費用比一年的工程支出還高,大型加速器甚至有可能中途擱淺,這是一個燒錢的無底洞,CEPC只能二期才會有學術價值,一期毫無回報;

兩位院士的觀點一個重未來成就,一個更注重目前的現實,都非常有道理,屬於學術之爭。

縱觀國際形勢,我們要想提高生產力,增強國家綜合實力,提升國際地位,那麼超級對撞機是我們必須要參與的一個項目,有反對意見反而更能敦促我們揚長避短精益求精地做事,相信以王貽芳院士為首的研究小組們是不會放棄CEPC的。

CEPC目前的進展情況

在國際高能物理領域,中國和歐洲及日本之間既有合作又有競爭,三方都有各自的優勢,誰能在這輪競速中勝出就看哪個國家對此項目支持更多了。

自2012年9月CEPC提出來到如今,經過研究所不斷的努力,CEPC的概念設計報告已經完成,2019年即將正式進入技術報告籌備階段,計劃在2022年完成CEPC的技術設計報告,並且爭取在"十四五"期間建設超級對撞機,到2030年左右就能投入實驗。

CEPC在籌集投入經費方面,中科院、科技部、國家自然科學基金委員會都有支持,同時CEPC項目有許多不同的關鍵問題,可以將他們分解下來,從不同渠道爭取經費支持。到目前為止,共籌得經費3-4億元。

CERN中提到的幾項重要技術如等離子加速技術,CEPC也有提及並且其方案設計已經通過國際評審,這項新技術目前世界上還沒有人做過,但相信經過中國科學家們孜孜不斷地鑽研,在不久的將來一定會成功。

CEPC在技術設計報告階段也已經取得了重要關鍵技術科研成果和技術瓶頸的突破。此外,王貽芳院士還認為CEPC應該積極與歐洲國家的高新技術人員展開合作,尋求技術支持,因為高能物理項目將來肯定會越做越大,過去的單打獨鬥方式不能適應快速發展的技術革新需求。

由以上可知這八年來,雖然CEPC項目建設遭遇了巨大爭議,尤其是像楊振寧院士這般德高望重的權威人士的反對所帶來的社會影響,未得到國家相關部門的全力支持。

但是以王貽芳院士為首的高能物理研究所的科學家們,始終初心不墜,積極努力,多方籌款募集資金,不但在科研上取得重大成果,使項目得以持續運行且得到國際認可。

而且也越來越得到國內民眾的支持,相信精誠所至金石為開,CEPC項目能克服重重困難順利建造和交付使用,為提高生產水平和增加人民幸福生活帶來巨大效益。

相關焦點

  • 楊振寧極力反對!環形正負電子對撞機有什麼可怕之處?
    引言:早在2012年,中國科學院負責研究高能物理的院士們就提議,建造屬於中國自己的環形正負電子對撞機。在過去這麼多年的時間裡,由於這個項目耗資巨大,爭議不斷,所以一直沒有結果。前段時間,楊振寧公開表示反對此事。
  • 楊振寧為什麼極力反對中國建造大型粒子對撞機?
    粒子之間的對撞而我國也提出了建設大型粒子對撞機的計劃,但是此計劃已提出就遭到了楊振寧教授的反對。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。就拿美國1989年的SSC項目來說,當時的預算是40億美元,這已經是個天文數字了,但實際情況要誇張的多,最終的建造費用大大超過了預算,已經達到了將近100億美元,這樣龐大的資金直接導致了項目的終止!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。
  • 耗資1400億的粒子對撞機被否決,楊振寧為何極力反對?
    世界各國都在研究粒子對撞機。2028年建造一個「希格斯粒子工廠」,預估計耗資1400億。 但以楊振寧為首的物理學家,卻極力反對建造粒子對撞機,兩方引起了很大的爭議,最終以投票的方式決定,楊振寧的一方憑藉一票的優勢獲勝,否決了離子對撞機,這項計劃暫時擱淺了下來。
  • 中國建造粒子對撞機1400億,耗時28年,為何遭到楊振寧極力反對
    提起粒子對撞機,對於我們而言比較陌生。什麼是粒子對撞機呢?這其實是讓粒子在特定的空間裡發生劇烈的對撞,從而產生足夠高的反應能量而修建的狹長通道。目的是檢驗人們的實驗儀器和探索微觀粒子的宏觀效應。粒子對撞機相關研究工具中國如果目前想要建造大型粒子對撞機,需要花費高達1400億的基礎費用,而且還需要耗時28年之久,這也意味著將會影響其他的物理研究項目的進展,因此遭到楊振寧先生的極力反對。
  • 楊振寧為什麼在時隔四十年之後,第二次反對中國建造超級對撞機?
    楊振寧第二次反對高能加速器建設2016年9月4日,楊振寧在《知識分子》上刊發了文章《中國今天不宜建造超大對撞機》,猶如可以重磅炸彈,丟在了正在如火如荼展開與準備建設的中國版的強子對撞機「CEPC」和升級版的"SPPC"的大討論中,兩天後的中科院高能物理研究所所長王貽芳發表了《建造大型對撞機正當其時》一文,列舉了反駁楊振寧的反對建造的七個觀點,針鋒相對
  • 楊振寧極力反對,僅以一票險勝,1400億元的粒子對撞機到底是什麼
    2016年,在是否建粒子對撞機的問題上,中國科學家分成了旗幟分明的兩派,一派是以諾貝爾獎獲得者、著名物理學家楊振寧為代表的科學家,堅決反對建設粒子對撞機; 另一派是以中國科學院高能物理研究所所長、中科院院士王貽芳為代表的科學家,極力贊成建設粒子對撞機。
  • 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!
  • 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?
    在探尋「上帝粒子」和暗物質的路上,歐洲又往前走了一步。故歐洲核子研究中心通過決策,計劃建造耗資210億歐元的高能物理實驗機──未來環形對撞機(Future Circular Collider,FCC)。這是一項長期計劃。2013年《歐洲粒子物理戰略》更新時,就開始進行概念設計研究,打算建造一臺比LHC能量更高的環狀對撞機。
  • 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?
    在探尋「上帝粒子」和暗物質的路上,歐洲又往前走了一步。6月19日,歐洲核子研究組織全票通過《2020歐洲粒子物理戰略》,決定最高優先等級就是研究希格斯玻色子(即「上帝粒子」)和推動高能物理學。故歐洲核子研究中心通過決策,計劃建造耗資210億歐元的高能物理實驗機──未來環形對撞機(Future Circular Collider,FCC)。這是一項長期計劃。2013年《歐洲粒子物理戰略》更新時,就開始進行概念設計研究,打算建造一臺比LHC能量更高的環狀對撞機。
  • 《楊振寧的最後一戰》背後:超級對撞機CEPC爭議始末
    原創: 姜辛宜 復旦青年2019年12月3日,自媒體寫手醋醋發表的《楊振寧的最後一戰》讓公眾聚焦「超級對撞機」。其實有關超級對撞機項目的爭議由來已久,在科學界一直存在不同意見。
  • 耗資1400億28年的對撞機,為何遭楊振寧極力反對?
    2016年,我國針對是否建造粒子對撞機這一問題展開了激烈的討論,贊成派與反對派旗幟分明,一方以中國科學院高能物理研究所所長、中科院院士王貽芳為代表,認為建造粒子對撞機將對我國物力研究工作的展開帶來很大的好處,另一方以諾貝爾獎獲得者、著名物理學家楊振寧為代表,堅決反對,認為這一項目消耗的時間和資金成本過大,一旦出現差錯,就可能血本無歸
  • 中國欲耗費1400億,建造「粒子對撞機」為何遭楊振寧極力反對?
    物理學註定是一個燒錢的學科,高能物理的目的之一就是研究微觀粒子,而微觀粒子只能通過對撞機來產生。2012年,中國高能物理學家就提議投資建設環形正負電子對撞機(CEPC),但自發起至今,關於「中國是否應該建造大型對撞機」的爭論從未停歇。
  • 中國該不該建設大型對撞機?楊振寧與王貽芳多次論爭
    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;
  • 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?
    楊振寧,最偉大的物理學家之一,他是繼愛因斯坦後為人類做出卓越貢獻的一位科學家,也是高能物理界的一個代表,但他卻公開反對建造大型強子對撞機。  楊振寧為什麼反對建造大型對撞機?  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。
  • 凝聚態物理的鼻祖安德森,生前曾力挺楊振寧,反對中國建立對撞機
    果斷表明態度,一心為國家發展上世紀80年代,美國物理學界曾因「是否要建超導超級加速器(SSC)」進行了激烈的探討,那時,安德森就極力反對建SSC。對此,他還寫了一篇文章來表明態度,他闡述:與對撞機相比,美國在其他方面的的科研需求更為迫切,而注重原創的,小規模的基礎科研朝不保夕。他說:「把加速器物理的發展視為國家競賽讓我感到惶恐,科學發展是嚴謹、嚴肅的,不能貼上民族主義的標籤。如果高能物理少了一臺加速器就會無法進行,那我覺得他應該被取代。因為這是缺乏想像力的表現。」
  • 中國1000億建全球最強對撞機,楊振寧:還沒到時候!你們怎麼看?
    近日,中國科學泰鬥楊振寧與中科院高能物理所所長王貽芳關於是否應該建造中國的CEPC大型粒子對撞機展開了觀點交鋒,一位是中國科學巨人諾貝爾得主,一位是新生代科研核心,兩位中國科研巨匠的分歧立刻吸引了無數外界的目光。
  • 王貽芳:對撞機一定要建!花360億又如何?楊振寧:你考慮得太少
    這是一個振奮人心的消息,不過就是否建設超級對撞機的建議出現了兩個不同的聲音,產生了很大的分歧。三、反對的聲音和最後的結果楊振寧先生並不贊同建設超級強子對撞機,他的理由主要有這幾點。而我國最近一次於2007年11月花費6.4億元完成的電子對撞機改造,尚未有歐洲的這一種能力。因此,楊振寧認為,對超級電子對撞機的建設要多加考慮。第二、實用意義不大。
  • 楊振寧與王貽芳的粒子對撞機之戰:楊振寧反對的七大理由!
    我們堅信科學技術是第一生產力,為了在科學上取得進步,近二十多年來,我國開始了轟轟烈烈的科學大建設,很多超級科學設備都開始建立,如天眼射電望遠鏡。但是2016年的時候,在關於我國是否應該建設大型粒子對撞機這個問題上,科學家們卻罕見地分成了兩個不同的派別。歸國派楊振寧堅決反對建造,中科院院士王貽芳又無比贊成。
  • 210億歐元!歐洲核子研究中心決心建造超級對撞機,中國進展如何
    歐洲核子研究中心向建設100公裡長的環形超級對撞機邁出了重要一步,以推動高能物理學的前沿。未來環形對撞機(FCC)想像圖6月19日,歐洲核子研究中心(CERN)理事會一致通過了建設超級對撞機的方案。CERN也希望尋求歐洲以外的國家的支持,比如包括美國、中國和日本。中國科學院高能物理研究所(IHEP)負責人王貽芳院士多年來一直為國產超級對撞機奔走。國產超級對撞機正式名稱為中國超大環形正負電子對撞機(CEPC,簡稱&34;)。對於歐洲同事的決定,王貽芳認為是正確的方向。FCC與CEPC策略相似,都是第一期進行正負電子對撞,之後進行更高能量的質子-質子對撞。
  • 楊振寧公開反對,美國也曾放棄建造,中國為啥要堅持建大型對撞機
    對於高能物理學而言,大型強子對撞機是一臺關鍵的設備。大型強子對撞機可以用來研究許多微觀粒子的由來,進一步使人類了解這個宇宙的由來。因此,在許多關於高能物理的研究中,大型強子對撞機是不可或缺的一部分。目前,世界最大的高能物理研究所是歐洲的核子中心,它擁有世界上規模最大的大型強子對撞機,位於瑞士與法國的交界地區。