演講預告 | 王貽芳:為什麼我們需要一個大型對撞機?

2021-02-15 我是科學家iScientist

中國科學院高能物理研究所所長王貽芳辦公椅正後方的牆上,掛著一幅字,來自他的忘年交黃永玉先生,上書「觸類旁通」。

 

藝術、歷史書……這些話題一閃而過,他更願意談論那些「看不見的研究對象」。

 

「我們研究的是物質的最基本的結構,用通俗的話,就是研究基本粒子,這些最小單元最終構成了我們現在看到的這個世界。我們理解了整個物質世界的最基本的規律以後,就使得我們能夠知道我們從哪來,會到哪去,我們也會知道宇宙到底是如何演化的,如何從過去到了現在,如何從現在還會到未來。」

 

理解了整個物質世界的最基本的規律是幫助我們更好地了解這個世界。圖片來源:圖蟲創意

如何捕捉這些看不見的粒子?王貽芳這樣介紹:「這些粒子會和我們周圍的宏觀物質發生相互作用,比如電子,會跟導線發生相互作用,就會產生電流;中微子會跟我們的探測器物質發生相互作用,比如,和質子發生相互作用就會產生正電子和中子。」

 

了解了這些規律,通過電子顯微鏡和加速器,研究者就可以捕捉到到這些粒子的影蹤。

 

1988年,我國第一臺大科學裝置BEPC(北京正負電子對撞機)建成。在此基礎上,中科院高能物理所開拓了中微子研究領域。2012年,王貽芳率領的大亞灣反應堆中微子實驗團隊發現了一種新的中微子振蕩模式,並精確測量了振蕩幅度,被美國《科學》雜誌評價為「中國本土迄今為止最重要的物理學成果」。

大亞灣中微子實驗室。圖片:曹俊,blog.sciencenet.cn

不久前,BEPC迎來了30歲生日。在紀念文章《砥礪前行30載,而今邁步從頭越》中,王貽芳寫道:「我國高能物理實驗領域以此為起點,從無到有,取得了令世界矚目的進展。

接下來呢?王貽芳正在為之努力的是大型的環形正負電子對撞機(CEPC)。

 

我們真的需要這樣一個大科學裝置嗎?為什麼美國人沒有做?……不同的質疑聲音一直都存在。

 

但王貽芳院士認為,這對目前的中國來說是最理想的選擇。除了從科學角度論證產出比,還有很多意義在科學之外

 

王貽芳曾在採訪中說過,「中國也應該有這樣的大科學裝置」。圖片來源:紀錄片《創新中國》

「任何一個文明國家或一個發達國家最終要對人類文明、對人類的知識是要有貢獻的。從事知識的發現和積累,對人類文明有貢獻,是我們義不容辭的責任,也是在國際上最終能夠得到大家認可,能夠得到大家尊重的一個基本要求和條件。」他說,「中國的經濟能力擺在這裡,中國應該對人類對人類文明作出貢獻。」

 

3月23日,歡迎來中國科技館,聽王貽芳院士聊聊關於正負電子對撞機的故事。 

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    關於大型強子對撞機的爭論由來已久,爭論雙方,一方是物理學家楊振寧,另外一方其實有所變化,如今是以王貽芳為代表的中科學院高能物理所的科學家們。那這個爭論到底是咋回事呢?我們來詳細聊一聊這個話題。後來,加速器這個項目被延後了10年才修建,而且預算也縮減了,這個項目被延後到10多年後才開始修建,也就是北京正負電子對撞機。第二場對撞機之爭我們更為熟悉的其實是第二場對撞機之爭,也就是楊振寧與王貽芳之間的爭論。雙方的觀點也更加鮮明。
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    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
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    王貽芳曾在《三十而立,而今邁步從頭越》一文中描述:中國高能物理實驗場從無到有,取得了令人矚目的進展,這也印證了王貽芳建造大型對撞機的決心。對撞機的建設需要花費大量資金,而大型對撞機的建設對未來的科學研究有很大幫助,這也是各國開始建設粒子對撞機的點。
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    丘成桐在採訪時表示,"希望在長城入海處建設下一代大型對撞機。"利用大型對撞機尋找超對稱粒子,意味著走在物理領域前沿,這不僅能提高中國國際形象,吸引大批一流科學家,也是在為世界和平乃至人類文明而做貢獻。這一言論引起了楊振寧的注意,年近百歲的他對此持有截然不同的觀點。
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