楊振寧:中國今天不宜建造超大對撞機

►楊振寧教授近照，所持之書為2008年版《曙光集》。來源：楊振寧教授

編者按：

本文首發於2016年9月4日 原標題：楊振寧：中國今天不宜建造超大對撞機 | 獨家

2012年至今，中國科學界，特別是物理學界，激烈爭議一個百億甚至可能上千億人民幣的大型項目。超級對撞機項目由中國科學院高能物理研究所提出，科學家代表為高能所所長、中國科學院院士王貽芳研究員。支持和反對這一項目的意見都有。支持方包括著名數學家、菲爾茨獎獲得者、哈佛大學教授丘成桐以及超弦理論權威、菲爾茨獎得主威滕（Edward Witten）等。

原本在物理學界內部的爭論，最近因為丘成桐和威滕等在中國的活動引發中國媒體報導，導致支持方的意見傳播較為廣泛。

近日，丘成桐教授在微信公號「老顧談幾何」再度發表意見，其中涉及著名物理學家、1957年第一位華人諾貝爾獎得主、今年94歲的楊振寧教授。

楊振寧先生因此授權《知識分子》公布他的意見。

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中國今天不宜建造超大對撞機

楊振寧

8月29日微信公眾號《老顧談幾何》中有一篇文章，題目是《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》，講到他（丘）贊成中國建造超大對撞機，而我（楊）反對，他難相信。其中一段如下：

這些實驗背後的基礎理論都用到楊先生的學說。每一次突破後，我們對楊先生的學問更加佩服！所以說楊先生反對高能物理需要有更進一步的發展，使人費解！

丘教授的理解有誤！我絕不反對高能物理繼續發展。我反對的是中國今天開始建造超大對撞機，原因如下：

（一）建造大對撞機美國有痛苦的經驗: 1989 年美國開始建造當時世界最大對撞機，預算開始預估為30億美元，後來數次增加，達到80億美元，引起眾多反對聲音，以致1992 年國會痛苦地終止了此計劃，白費了約30億美元。這項經驗使大家普遍認為造大對撞機是進無底洞。

目前世界最大對撞機是CERN 的LHC。2012 年6000 位物理學家用此對撞機發現了Higgs 粒子，是粒子物理學的大貢獻，驗證了「標準模型」。LHC 的建造前後用了許多年，建造費加上探測器費等等加起來一共不少於100億美元。高能所建議的超大對撞機預算不可能少於200億美元。

（二）高能所倡議在中國建造超大對撞機，費用由許多國家分攤。可是其中中國的份額必極可觀。今天全世界都驚嘆中國GDP已躍居世界第二。可是中國仍然只是一個發展中國家，人均GDP還少於巴西，墨西哥或馬來西亞，還有數億農民與農民工，還有急待解決的環保問題，教育問題，醫藥健康問題，等等。建造超大對撞機，費用奇大，對解決這些燃眉問題不利，我認為目前不宜考慮。

（三）建造超大對撞機必將大大擠壓其他基礎科學的經費，包括生命科學，凝聚態物理，天文物理，等等。

（四）為什麼有不少高能物理學家積極贊成建造超大對撞機呢？原因如下：

A.高能物理學是二戰後的一個新興領域，此領域七十年來有了輝煌的成就，驗證了「標準模型」，使人類對物質世界中三種基本力量有了深入了解。可是還有兩項大問題沒有解決：

甲）對剩下的第四種基本力量，引力，的深入了解還有基本困難。

乙) 還沒有能了解如何統一力量與質量。希望解決此二問題當然是所有物理學家的願望。

B.有些高能物理學家希望用超大對撞機發現「超對稱粒子」，從而為人類指出解決此二問題的方向。

但是找超對稱粒子已經有很多年了，完全落空。今天希望用超大對撞機來找到超對稱粒子，只是一部份高能物理學家的一個猜想。多數物理學家，包括我在內，認為超對稱粒子的存在只是一個猜想，沒有任何實驗根據，希望用極大對撞機發現此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。

（五）七十年來高能物理的大成就對人類生活有沒有實在好處呢？沒有。假如高能所建議的超大對撞機能實現，而且真能成功地將高能物理學更推進一大步，對人類生活有沒有實在好處呢？我認為短中期內不會有，三十年，五十年內不會有。而且我知道絕大多數物理學家都同意我的這個說法。

（六）中國建立高能所到今天已有三十多年。如何評價這三十多年的成就？今天世界重要高能物理學家中，中國佔有率不到百分之一、二。建造超大對撞機，其設計，以及建成後的運轉與分析，必將由90%的非中國人來主導。如果能得到諾貝爾獎，獲獎者會是中國人嗎？

（七）不建超大對撞機，高能物理就完全沒有前途了嗎？不然。我認為至少有兩個方向值得探索：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。這兩方面的研究都不那麼費錢，符合當今世界經濟發展的總趨勢。

（編者註：文中紅色為楊振寧先生所標記）

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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

2016-08-29 丘成桐

為忠實原文，以便讀者對照不同意見，特此附上

最近有很多媒體關注在中國有沒有可能建造對撞機，這是好事，畢竟這個事情也是全球科學家都有興趣的事情。不幸的是，有些媒體，急於發表自己的意見，炒作新聞，不是無中生有，就是對被訪問者的說話，斷章取義。

對我個人而言，就發生過幾次這樣的媒體報導。舉例來說，財新周刊在我拒絕他們的訪問後，就製造了一個類似訪問我的稿子，憑想像和網上看到的謠言製造了一些新聞，並基於此而對我做人身攻擊。

最近又有記者不斷來問我一些可笑的問題，他們要我跟某個我從來沒有聽過的叫做王孟源的先生對話，要我評論他最近寫的一篇關於對撞機的文章。同時記者堅持王先生是高能物理的專家：原因是王先生畢業於哈佛大學物理系，得過博士。對我來說，這事實在有點意外。因為我兼任哈佛大學物理系和數學系的教授，卻從來沒有聽過王先生的名字（在哈佛大學這麼多年來，我是唯一由校長正式聘任並在兩個系內都可以投票的教授）。接到記者來信後，我求問哈佛大學物理系做高能物理的教授朋友們，誰認識王先生？結果沒有人聽過他的名字。經過多次訪尋後，終於有人找到他的導師名字，是一個沒有在系中升職的助理教授，難怪系中資深的高能物理學家們不認識王先生，據說王先生在他的博士論文後沒有再做任何有意思的文章，做生意已經廿多年了。聽到這個消息後，我不覺驚訝於中國媒體訪問科技專業的能力，實在有限得很！

據說王先生對我有很多指責，本來我不在乎，畢竟我每個星期都收到一些業餘學者解決大問題的來信，見怪不怪了。但是記者堅持要我扯上楊振寧教授，一下子從地下升到天上了，我想應該說幾句話吧。

我認識楊先生已經四十五年了。除了我的老師陳省身教授外，他一向是我最尊敬的科學家，他在上世紀五十年代和六十年代在統計物理和高能物理的工作都使人敬佩，影響最大的莫過於他推廣Weyl 的規範場的工作到非交換規範埸的理論，在七十年代由歐美諸人完成的高能物理的標準模型，可以說是人類有史以來對自然界認識最深刻的理論，這個模型的建立須要用到非交換的規範場理論。

五十年來在歐美不同地方的高能對撞機每一次得出來的重要結果，都能震撼人心，因為它顯示了大自然最基本結構的一部分。每一次實驗的突破，都代表著人類進一步地了解了人類歷史以來最想知道的事情：天地是如何建立起來的?

這些實驗背後的基礎理論都用到楊先生的學說，因此每一次突破後，我們對楊先生的學問有更進一步的景仰！所以說楊先生反對高能物理須要有更進一步的發展，使人費解！這更不是華爾街一般的商人能夠理解的事情。

記者說楊教授反對在這個科學界最基本的學問領域上継續做硏究，我不敢肯定這句話的真實性。畢竟我和楊教授多有過從，卻還沒有親耳聽到過他反對建立對撞機的事實。所以此話只能作為存疑。

但是重要科學的創作，都包含眾多科學家的貢獻在內，不屬於某人所有，真理只在反覆的推理和實驗下，才能得到大家的認同，所以古希臘哲學家說：吾愛吾師，吾更愛真理。要發掘宇宙間最基本的真理，更要有這種勇氣，這種毅力，才能完成。西方國家，無論是科學家，或是政府，為了暸解大自然的奧秘，都願意無條件的付出大量的精力！一百多年來，多少智慧，多少金錢，投入在一些看來沒有用的基礎科學上。但是這些投資卻成就了今天西方國家文化的基礎。

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？難道我們只是在遊戲機，在房地產，在網際網路上賺點好處，就心滿意足？在我記憶所及，中外古今都還沒有過這樣的大國！

我們捫心自問，中國當今的國力，沒有能力做這個對撞機嗎？中國領導說的和平崛起，可以沒有重要的文化意涵，沒有探索宇宙奧秘的勇氣嗎？現在在中國反對建做對撞機的科學家們，有誰是高能物理的實驗專家？為什麼有深厚經驗的外國專家意見變得不重要了？

我和Steve Nadis 的書上已經解釋很清楚做對撞機對科學，對中國的重要性，希望大家用理性的態度來看這事！

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專訪：希望在長城入海處建設下一代巨型對撞機——訪華裔數學家丘成桐

新華社8月7日電 記者 彭茜

在中國秦皇島市山海關，萬裡長城與大海相擁。

菲爾茲獎獲得者、著名華裔數學家丘成桐希望，實驗物理最重要的項目——巨型對撞機能夠落戶於此，成為中國基礎科學原創性突破的誕生地和「海納百川」般吸引全球頂尖人才的平臺。

目前，全球最大、能量最高的粒子加速器是位於瑞士日內瓦與法國交界地區的歐洲核子研究中心的大型強子對撞機（LHC），可在微觀尺度上模擬宇宙大爆炸後的宇宙初期形態，幫助科學家研究宇宙起源並尋找新粒子。2012年，正是在這臺對撞機上，科學家宣布發現了被稱為「上帝粒子」的希格斯玻色子，終於完成了粒子物理所謂的「標準模型」。美國《科學》雜誌評論認為，這項發現將「標準模型」拼圖中的最後一塊填充到位，雖然尚不清楚該發現未來將把粒子物理領域引向何處，但其對物理學界的重大影響不可否認。

而LHC目前已經達到其設計能量，要進一步尋找和發現新粒子，就需要建設能量更高的機器。2016年初，丘成桐和合作者的新書《從萬裡長城到巨型對撞機》在國內出版，書中除講述粒子物理學如何改變人類日常生活，也探討了中國建造巨型對撞機的可能性。目前這一重大項目正處於論證階段，丘成桐對此項目的最終落地持樂觀態度。

「這是在基礎科學方面有可能出現重大原創性突破的地方，將有助於探索整個宇宙物質的基本結構是如何形成的，」丘成桐在接受新華社記者專訪時說。論證中的中國「環形正負電子對撞機（CEPC）」有可能成為世界上規模最大的對撞機，其科學目標是精確測量希格斯玻色子的性質以及搜索標準模型背後更基本的物理規律。

若能量更大的巨型對撞機能夠在中國落成，尋找超對稱粒子，將是科學家們下一個目標。一旦超對稱粒子被發現，整個物理學前沿與數學前沿都會改變。

雖然這項工程需要很大資金投入，但丘成桐看好項目在技術發展和人才引進方面的巨大效益，「這會引起西方科學陣營的遷徙，遠遠超過單獨建一所世界一流大學的效果」。

在大型強子對撞機所在的歐洲核子研究中心，有來自20多個成員國的3000多名工作人員，每年還有來自100多個國家和地區的1萬多名合作科學家及訪問學者。那裡匯集了全球粒子物理研究領域的高端人才，每年產生1000多篇博士論文。

丘成桐預計，項目建成後，至少會有五六千名各國一流科學家為做實驗舉家遷往中國，且長期居住，這會對中國基礎科研產生深遠影響。

他認為，幾千個智慧的頭腦匯聚於此，會「自動」產生很多重要的、超越物理領域的技術和學問。正如我們生活離不開的全球資訊網就誕生於歐洲核子研究中心。

「20年前可能中國沒有能力做這件事，但現在中國是上升中的大國。對撞機的建成將是對國際科研、世界和平乃至人類文明的貢獻，也是對中國國際形象的提升，」他說。