什麼是對撞機,楊振寧為什麼反對建造它?

臭臭不cho


主張建造大型對撞機的王貽芳和反對建造的楊振寧同為高能物理學家


高能物理主要研究組成物質的基本粒子以及它們和各種射線的相互作用關係,由於基本粒子很少以單個形式出現在大自然中所以高能物理學家們只能建造“加速器和對撞機”來人工生產高能粒子並研究它們。

對撞機基本原理就是將原子或者亞原子粒子加速到接近光速的水平,然後讓它們撞在一起從而碎裂成結構更小的粒子來讓高能物理學家們研究它們,因此高能物理一般也可以被稱為粒子物理。


上世紀80年代到90年代,隨著基礎理論的重大突破逐漸放慢腳步,國際高能物理學界開始著手驗證已經誕生了數十年的粒子物理學各項理論。但所謂“工欲善其事必先利其器”,想驗證理論正確與否就必須先擁有達到驗證能級的大型對撞機才行,所以哪裡先擁有大型對撞機哪裡就是未來20年高能物理的世界中心。

在“高能物理世界中心”的鼓舞下美國和歐洲都開始建造大型對撞機

美國代號為SSC的超級對撞機項目最初報上去的預算是44億美元但施工過程中僅前期設備和隧道挖掘部分就消耗了20億美元,美國政府意識到如果執意要建成的話造價可能會逼近200億美元,所以美國在花了20億美元后“及時止損”停止了大型對撞機項目。


相比美國的“半途而廢”歐洲代號LHC的大型強子對撞機倒是在2008年順利建成了,但付出的代價卻是原本26億美元的預算膨脹成了2008年的110億美元造價,而歐洲也“如願以償”成為了高能物理的世界中心。

但僅僅10年後今天的歐洲LHC就已經有些“力不從心”了,因為它的功率和軌道周長已經不再能滿足實驗需要,高能物理學界開始鼓動歐洲建造新的功率更大的對撞機,並且又說“哪裡建造功率更大的對撞機,哪裡就是未來20年高能物理學的世界中心”


中科院高能物理所所長王貽芳很想讓中國成為“高能物理的世界中心”

2012年時高能所提出了建造大型環形正負電子對撞機(CEPC)的計劃,儘管王貽芳宣稱預算只需要360億人民幣,但楊振寧作為高能物理學界泰山北斗般的人物認為360億人民幣只是個開始。

所以楊振寧反對中國目前建造大型對撞機,他認為應該把有限的科研經費用到“刀刃”上,畢竟高能物理就算取得突破也需要半個世紀甚至更久才能轉化為技術,中國現在完全不需要上趕著建大對撞機。


在楊振寧的理想裡中國大型對撞機的建造時間應該在20年以後


宇宙探索未解之迷


這是一個很好的問題,我是堅定的楊振寧先生支持者,我反對現階段中國建造大型粒子對撞機。

一個不太恰當的例子

什麼是對撞機,這個問題不是一兩句話說得清,我舉個不太恰當的例子說明一下吧:

如果有一天,大夥撿到外星高等文明不慎遺落的UFO,得趕緊研究以便山寨造福人類,那怎麼研究呢?按照套路,常規做法是,拆散了,然後,看。

科學家卻說,咱們沒法子拆,因為拆不開;咱們也沒法子看,因為眼睛不好使。我們只能把整隻UFO加速,讓它們對撞!如果飛出個方向盤,我們就知道UFO裡有方向盤;如果飛出一套沙發,就判定UFO裡有沙發。如果飛不出東西了,那就再加速!反正撞出越多的東西來,咱們對這外星機密的理解就越深刻!

目前最前沿的高能物理,大體上就是這個道理。

楊振寧先生給出了“物質到底是什麼”的終極答案,而要驗證這份答案是否正確,我們目前使用最多也是唯一的工具,就是大型粒子對撞機!

可以說,大型粒子對撞機,目前完美的證明了楊振寧先生理論的正確性。

但要再深入一步,瞭解到楊振寧先生未能涉及的引力部分,我們還無能為力。

因此,是按照舊套路來,繼續加大能級,燒更多滴錢,造更大的粒子對裝機,還是另選捷徑,就有了討論的價值。

楊振寧先生的態度和招黑的起源

翁帆曾經講述過楊振寧對大型對撞機的態度:

“1978年中央領導向楊先生徵求關於建造高能加速器的意見,楊先生知道,當時這個項目已經被作為國家戰略發展計劃之一,有關方面非常期待他表態支持。但是他認為,中國在“文革”結束、百廢待興之時可做的事情很多,大加速器項目不是當務之急。於是他不附和任何人的意見,而是堅持自己的想法,堅決反對這個項目上馬。

2016年多名外國諾貝爾獎得主建議中國造超大型對撞機,楊先生於9月初在網上發表一文《中國今天不宜建造超大對撞機》,又引起許多同行的不滿。他知道寫這樣的文章會得罪人,但是他必須說真話。”

今天網絡上很多好事之人,從所謂的私德出發,以得道高僧的標準評價楊振寧先生,我向來是不恥的。至於被動了奶酪的利益集團,狗急跳牆之輩,蠅營狗苟之徒,滿嘴噴糞,只能徒增笑耳!

但作為技術爭論本身,卻是一件好事。

爭論本身是一件好事

楊振寧先生近些年來,引起極大的社會關注度,其中最重要的一點,就是實名反對中國現階段建造大型粒子對撞機。

中國大型對撞機到底值不值得的爭論,本身是一件大好事。科學界,特別是中國科學界長久以來,就難得與社會產生直接互動,更不用說承擔基本的科學知識啟蒙。這次的爭論,就給了普通的群眾一個瞭解大型科技項目的機會。

楊振寧先生反對的理由

本貓是堅定的楊振寧觀點支持者。我將楊振寧先生的意見整理為以下幾點,我的主要觀點引用出自楊振寧先生2016年9月4日在微信公眾號“知識分子”發表的文章《中國今天不宜建造超大對撞機》。有興趣的同學可以移步詳細學習一下。

1、美國的超導超級對撞機(SSC)下馬,浪費了30億美元,大型粒子對撞機是個無底洞。——科學界摸美國過河,好過摸石頭過河。

2、中國還是發展中國家,農民問題、環保問題、教育問題、醫藥健康問題等等更需要錢。——錢多也得用在刀刃上。

3、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。——其實我們國家的錢也沒同學們想象的那麼多,要用錢的地方也沒同學們想象的那麼少。

4、多數物理學家認為超對稱粒子只是猜想,驗證超弦理論只有0.0001%的幾率。——按照理論基礎來講,此項目出成果幾率相當相當相當的小。

5、高能物理的成就對人類現實生活不會帶來實在好處。——就算萬一成功了,產出比也實在太低。

6、大型對撞機的設計、運轉和分析,落成後仍舊由外國人主導,中國只是做嫁衣。——現在國內還不具備整體領軍實力,只能為他人作嫁衣裳,何不量力而行,先完善自己短板,再充大頭。

7、不建大型對撞機,高能物理還至少有兩個不那麼費錢的方向值得探索:尋找新加速器原理和尋找美妙的幾何結構。——以過來的人身份講,路不止一條,何必自己把自己堵死在一條道上呢?

結語

歡迎理智的討論,噴子滾遠點!


貓先生內涵科普


對撞機,顧名思義就是讓物質相互撞擊的機器。這裡的物質特指分子、原子、電子、質子、中子等等一些微觀粒子。因為這些微觀粒子想要把它們分開很難,想要研究它們的內部結構更難,如何提供能量把這些粒子的內部結構呈現到我們眼前呢?那就是超級對撞機。通過把這些微觀粒子加速到亞光速,給予它們足夠的動能,讓後讓它們迎頭相撞,就像我們汽車相互撞擊一樣,直接撞的“稀巴爛”。這樣,這裡粒子就會被“撞碎”,從而顯示出來內部結構來。粒子物理學上面很多基本粒子的發現,都是用對撞機撞出來的。

我們都知道一個質子由三個夸克組成,那麼科學家如何驗證呢?其實,如果用大型對撞機進行撞擊,我們能夠看到質子呈現了三個突出的結構,那麼這些就是質子。只不過存在夸克禁閉,夸克無法單獨存在,所以即便質子被“撞碎”分解為夸克,這些夸克也會瞬間從新排列組合,構建為新的粒子。而我們通過研究這個過程,就可以瞭解質子的構成已經探尋生成的粒子是不是我們要找的新粒子。

當然了,從上面的分析也可以看出,想要把粒子撞碎,關鍵就是要有足夠的動能。也就是說,給粒子一個大的速度是必須的。特別是現在英國已經有了大型對撞機,如果粒子物理像再進一步,那麼後來建造的對撞機必須要加速半徑更大,這樣才能夠提供更多的能量,把那些比較“結實”的粒子也撞碎。

然而,建造大型對撞機是非常費錢的。上世界美國和英國曾經計劃建造對撞機。結果沒過本來預算44億,剛開工沒多久就花了20億。所以,美國立馬止損的停止了建造。而英國則選擇的了繼續建造,然後2008年花了比預算多花了84億美元建造好了LHC的大型強子對撞機。

楊振寧反對我國建造大型對撞機,一個重要的參考依據就是覺得這玩意太費錢。對於我們來說,花費360億在建立大型對撞機上面,還不如把錢投入在其它更為需要的地方。而且,現在的粒子物理學已經相當完美了,該發現的粒子也都發現了,建立這麼個玩意也不一定會出什麼巨大成果。所以,預期把鉅額資金花費到建立大型對撞機上面,還不如多資助其它更有意義的科學項目。


科學探秘頻道


近些年來大眾最熟知的中國物理學家有三個人,分別是潘建偉和楊振寧以及王貽芳,其中潘建偉是量子通信的,楊振寧和王貽芳則是高能物理同行

高能物理不僅在字面上很“高能”,在實際研究過程中也很“耗能”,因為生產“高能”的實驗環境需要巨大的加速器而巨大的加速器又需要鉅額的電力,歐洲大型強子對撞機(LHC)開始運行後需要周圍兩座核電站來為其供能,但饒是這樣LHC目前的功率也已經不能滿足高能物理學家們的需求了,所以歐洲目前打算再建一個功率更大的對撞機。

2014年北京高能物理研究所(所長是王貽芳)計劃建造周長100公里的正負電子對撞擊(CEPC),該對撞機的功率將是LHC的7倍以上,按照王貽芳的話說建成後中國將在未來20到30年成為世界高能物理研究中心。

有趣的是當年美國也想做“世界高能物理研究中心”

上世紀80年代美國準備建造一個超導超級對撞機(SSC)最初的預算是44億美元,結果該項目到1993年的時候就因為經費超支被裁了,而此時整個項目的完成度還不到20%,隧道也才挖了三分之一,因而項目負責人很後悔當時沒把預算報到200億美元。

而同時期的歐洲LHC一開始的預算是26億美元,2008年完工時已經花了90億美元。儘管歐洲方面說這個項目並不是很虧,但明眼人都看出來這不過是死鴨子嘴硬而已。

美國和歐洲的經驗都表明建造大型對撞機是非常非常燒錢的一項工程,而且最重要的是開弓沒有回頭箭,美國對撞機當年“花了20億美元挖了個坑最後又把它填上”的及時止損行為雖然避免後續的燒錢,但照樣也沒少捱罵。

楊振寧只是反對中國現在建造,他提倡的是到20年或者30年後再建造大型對撞機

他認為高能物理領域想要取得突破絕非一朝一夕,而且就算取得了突破想要轉化為生產力也還需要一個甚至幾個世紀才行,因此中國目前完全沒有必要拿出近千億來建造一個並不能“定乾坤”的大型對撞機。


宇宙觀察記錄


楊振寧並不是反對建,而是反對現在建,對撞機這東西畢竟不是白菜豬肉,它的造價起碼在幾百億人民幣以上,這個項目一旦開始動工的話,勢必會擠壓其他科研項目的資金,所以楊振寧認為應該把錢投入到更緊迫的科研項目當中,例如航天,醫學,神經學等。

另外在高能物理這個領域,我國本土的研究一直就落後於外國,對撞機一旦建成之後,其主導者一定是外國科學家,就算到時候真的研究出了什麼,也是為別人做嫁衣,再考慮到粒子物理在近幾十年的研究當中,已經開始走下坡路,所以楊振寧先生認為建造對撞機這個事可以緩一緩。

但話又說回來,雖然對撞機建成之後,有很大的概率由國外的科學家所主導,但卻可以吸引一大批高尖端的科學家來華,這些科學家能帶動我國基礎科學的發展,又可以培養我國本土的科研人才,還可以幫助我國成為世界科學的中心,而佔領了世界科學的中心,實際上就佔據了人類文明的制高點。

所以這筆投資是划算的,退一步說就算這些外國科學家發現了什麼科學成果,那也是為人類做貢獻,總之建造對撞機這個事,公說公有理,婆說婆有理。

那麼就我個人以為,對撞機還是要造的,畢竟在我國長期的發展過程當中,成為世界科學的中心是必須要做的事,但什麼時候造還需要討論,畢竟國家的財力再雄厚也是有限的,這裡投入多一些,其他的地方自然就少一些......


種植恆星


是否要花200億美元建造大型對撞機爭論其實已經持續了好幾年,提倡建造的主要代表是王貽芳和丘成桐,反對建造的是楊振寧,雙方在高能物理實驗上面的爭論已經很久,王貽芳的理由是高能物理研究是科研的方向,歐美國家在研究了幾十年,我們也不能落後,楊振寧反對的理由是,高能物理研究已經過去幾十年,歐美國家已經研究得差不多,我們已經沒必要花天價去重複。


再者楊振寧反對的理由還有,就是我們國內的物理水平其實太差,特別是基礎物理方面更是需要大量的投入培養,把這些錢用在培養基礎物理方面的人才,給中國未來高端物理積累足夠的人才,意識就是要我們先打好走路的基礎,等自己走穩了再去學跑,高能物理在一百年內是不可能真正的能用到實際的,所以現在不急著去搶,應該把基礎打好了才t有實力去爭。

還有第三個理由就是對撞機的作用只是驗證一些理論上的東西,在百年內完全不會真正做到主導科技的方向,所以應該把這些錢花在實用型科學研究上面,把大量的金錢和精力花在沒有多大作用的事情上面會壓縮了其他科研方面的投入,會直接造成了其他科研項目的資金不足從而影響了真正的現實國家利益。



第四個反對的理由是,中國目前沒有這個技術去建造高能物理對撞機,對撞機的建造完全依賴國外技術,也就是說我們只是提供地方和提供錢,建造和使用都是外國人來主導,意思就是別人把我們當財主冤大頭,美國之所以放棄建造大型對撞機的原因是看出來了建造這個沒有任何好處還浪費錢,所以寧願浪費了二十億美元也要停止,不願意跳入以後的無底洞。


當然王貽芳要建造大型對撞機的理由是現在不建以後就沒機會了,還有一個理由就是,想通過建造大型對撞機來吸引外國團隊進入中國,認為只有吸引外國團隊進入才能提高中國的科學地位,對撞機是最符合吸引外國團隊的一個高科技產品,看起來的確是有一點道理,但是怎麼感覺就只是為了提高名聲和影響力而已,並沒有其他實際性意義。

吸引人才並不是你建造一臺機器設備就可以的,真正能吸引人才並留下來服務的是你的科研環境,科研環境不只是科研設備一樣,還有就是物理學的分為以及你這個地方的物理水平實力,沒有實力別人只是會利用你根本不會跟你進行核心交流,美國沒有對撞機為什麼美國能吸引那麼多人才過去,原因就是人家核心實力強大到根本不需要某一樣東西來做誘餌。



其實有一個特別的現象就是,在發展的這幾十年裡面,我們有錢了以後發覺現在的人特別喜歡做一些面子形象工程,整天搞一些所謂的世界第一,世界最大,世界最高等等事情,好像要通過這些來證明自己厲害,其實這些有什麼用呢,除了某一些人某一些地方增加一點名氣以外一無是處,所謂的最大最高這些都只是搞名譽形象而已,勞民傷財啊!錢應該花在實用性的地方不應該花在虛的地方最後導致某些人得利。


無法超越的足跡


對撞機是什麼?

對撞機最初是在高能同步加速器的基礎上發展而來,就是建造相當長的“管道”加速兩束粒子流,加速至一定速度時進行相撞,其目的是為了發現新的粒子,發現新的物理現象,從而打開一個新的研究課題,對於物理學的發展有促進作用。

目前世界上最大的粒子加速器是位於歐洲法國與瑞士交界處的大型強子對撞機,即著名的LHC。它的長度為27.358公里,於2008年9月10日啟動初次測試,它是一個多國合作項目。

LHC的最大科學成果是發現了希格斯粒子,它又被稱之為“上帝粒子”。這次發現對於當時的物理學研究有著重大意義,因為希格斯粒子是粒子物理標準模型中最為重要的一環,倘若沒有發現希格斯粒子,那麼粒子物理標準模型,這一上世紀下半葉重大的物理學成就可能會崩潰。

時至今日,對撞機作為高能物理研究中重要的設備一直備受大家關注。而我國也有著建設世界最大粒子對撞機的想法。

CEPC(正負電子對撞機)是我國準備建設的周長為100公里的大型粒子對撞機,項目分為2個階段,第一個階段先建設正負電子對撞機CEPC,第二個階段是在此基礎上建設SPPC(質子對撞機),建設SPPC需要滿足2個前提:

1:建造質子對撞機的關鍵技術要有突破;

2:CEPC取得重大物理成果。

預計建造CEPC的費用為360億元人民幣。

對於是否建造CEPC,國內有兩種看法:一是建造,二是現在不宜建造。主張建造的一方是中科院院士、中科院高能物理所所長王貽芳,主張現在不宜建造的一方是著名的諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧先生。

楊老並不是反對建設CEPC,而是說現在不宜建造CEPC。楊老反對現在建設CEPC的原因有以下幾點:經費就像“無底洞”,後期不知道需要耗費多少錢,中國仍然是發展中國家,仍有許多民生問題需要解決。建設龐大的CEPC會擠壓其它自然學科的經費,建設CEPC不一定會發現新物理,即便不建造CEPC,現今的物理學仍有許多重要方向值得研究,比如弦理論研究的幾何結構、新加速器原理。建造成功後,工作研究人員大約有90%是由外國科學家組成的。

就我個人而言,我支持楊老的看法(雖然我的支持沒有啥用),因為歐洲的LHC除了發現希格斯粒子以外,沒有其它重要發現了,並且LHC後期的費用已經連續超支了,更何況它還是一個多國合作項目呢。原本說要發現的新物理——尋找超對稱粒子,到現在也沒有發現。當時美國說要建設的SSC項目最終因為經費的預算問題而停止了建造,即便美國沒有建成SSC,美國的基礎科研依舊是領先歐洲的。

你們的看法呢?


科學船塢


對撞機是高能物理領域的重要設備,目的就是讓微觀粒子相撞,產生新粒子研究新性質。相撞的粒子主要包括電子、強子以及質子等。而王貽芳院士主張建造的對撞機是環形正負電子對撞機,第一階段投入經費大約是360億人民幣。如果第一階段取得巨大成就,那麼可以把電子對撞機改成質子對撞機,繼續該領域的深入研究。整個過程下來差不多半個多世紀就過去了。

王貽芳院士主張建造CEPC也是有著充足原因的,首先在該領域未來的發展主要就集中在希格斯粒子性質的研究上,沒有對撞機就撞不出希格斯粒子,那麼中國的高能物理依舊是跟著別人後邊在跑的,不可能取得什麼成就。中國如果建造成功環形正負電子對撞機,那麼就可以產生“大量”的希格斯粒子。這裡為什麼要用引號哪?實際上希格斯粒子壽命非常的短,並且產生條件極其苛刻,要先研究它的性質是非常難的事情。沒有大型粒子對撞機是完全做不到的。

2012年歐洲核子研究中心的LHC發現了希格斯粒子,把粒子物理標準模型的最後一塊拼圖找到了,後續對於希格斯粒子的研究很可能會誕生多個諾獎。

但是環形正負電子對撞機的建造是要花大價錢的,第一期投入就是360億人民幣,之後的第二期以及維護將會更交消耗資金。並且中國目前缺少這方面的人才儲備,當對撞機建造完成後,可能會有大量其他國家的科學家參與進來,這是在給別人做嫁衣。


楊振寧並不反對大型的粒子對撞機本身,而是在根據我國國情以及高能物理可能發展的前景在給出自己的建議,那就是暫時不要建造環形正負電子對撞機。王貽芳院士希望中國可以儘快的開始建造環形正負電子對撞機將,儘量的在2030年完成一期工程,這將早於歐洲的FCC十年的時間,這十年就是一個空檔期,中國高能物理發展的幾乎。

楊振寧和王貽芳對於是否建造環形正負電子對撞機的出發點不同,最終的結論也不相同,但個人認為終歸是有錯誤的一方,至於哪種結果正確只能用時間來證明。中國的一個明星偷漏稅都能達到數億元,我想建造這麼一個對撞機多去抓點這樣的明星,一切資金就都有來源了。



科學黑洞


對撞機

對撞機其實是從迴旋加速器逐漸發展而來的用於高能物理實驗的裝置。在對撞機中,帶電粒子可以被電場加速到很高的能量狀態,通過粒子的高速碰撞,來探究粒子的基本結構。早期的粒子加速設備僅可以讓帶電粒子在高壓電場中加速一次,如果要獲得較高的速度,就需要多級加速,受限於早期電場調頻技術的限制,如果把多個加速裝置串聯起來,則設備體積會非常龐大。下圖,電子加速儀。

到1930年,勞倫斯提出了迴旋加速器的概念,其所依據的基本原理是帶電粒子以某一速度垂直進入勻強磁場時會做勻速圓周運動。勞倫特設計的迴旋加速器由兩個半圓形的金屬扁盒(D形盒)組成,D形盒放置於垂直的勻強磁場中,兩個D形盒的間隙則充滿了交變的加速電場,電場頻率等於粒子在磁場中作圓周運動的頻率。當帶電粒子進入迴旋加速器後,首先經過電場的加速從而進入勻強磁場,經過一個D形盒後會再次進入加速電場,因此帶電粒子每運轉一圈就會被加速兩次,經過多級加速後,帶電粒子就會獲得較高的動能。

在迴旋加速器中,帶電粒子通常可以被加速到幾十兆電子伏特,隨著速度的進一步增加,粒子的相對論質量會明顯變大,由於質量發生變化,其運動半徑會發生變化從而無法在迴旋加速器中穩定運行。對於這個問題,科學家想到了兩種辦法來解決,一種是逐漸增加磁場強度,從而抵消粒子質量增加帶來的影響,這種方法發展出了扇形聚焦迴旋加速器;第二種是改變電場的頻率,以匹配粒子的加速週期問題,這種方法發展出了同步迴旋加速器。兩種加速器各有優劣,扇形聚焦迴旋加速器需要消耗大量的電磁鐵,因此其建造成本較高,而同步迴旋加速器採用了調頻技術,因此只能形成脈衝電子束。

對撞機是非常複雜的科學設備,因其加速粒子的不同,也有種類上的差異,但其工作流程都可以理解為對帶電粒子的加速——對撞,要實現粒子的對撞效果,就要考慮粒子本身的性質了,如果被加速的帶電粒子電性相反,通常一個加速環就能實現對撞,如果粒子的電性相同,則需要至少兩個加速環。帶電粒子在加速器中完成加速後會被引入對撞區,多種探測儀器用以飛行對撞結果。

目前世界上最大的對撞機是位於歐洲的大型強子對撞機,其圓形的加速隧道有27公里長,整個加速器放置於地下百米範圍深處,整個加速隧道由超導磁鐵覆蓋,大型強子對撞機可以將兩束對撞質子的能量提高到14Tev。

楊振寧先生反對建造大型對撞機的原因

科學研究一向都是非常燒錢的事情,建造大型對撞機的投入預計要超過一千億人民幣,這對於一個發展中國家來說,確實是不小的投入,中國目前也有許多領域急需資金來完成技術追趕,因此單從對撞機的資金投入方面,結合目前的國情,楊振寧先生並不支持當下的中國建造對撞機,而且中國缺少大型對撞機必要的運行與維護人才,如果引入西方人才參與對撞機的建造與運行,則有為他人作嫁衣的意思。

粒子對撞實驗的一大內容是尋找超對稱粒子,而超對稱粒子本身是一種科學猜想,因此許多物理學家認為,通過對撞機尋找超對稱粒子無異於大海撈針。即使沒有大型對撞機,高能物理實驗也有許多方向值得研究。

高能粒子對撞機誕生的半個多世紀以來,確實做出了很大的貢獻,比如“上帝粒子”的發現,但高能物理學經過多年的發展後,許多重要的觀念都已經有了,如果沒有新的科學理論支撐,對撞機是很難做出成績的,用楊振寧先生的話就是“The party is over(盛宴已過)”。

來說說楊振寧先生所反對建造的對撞機

目前中國最大的對撞機是北京正負電子對撞機,其能量僅有3~5GeV,為了到21世紀中葉佔領基礎物理高地,中國急需建造高能物理研究中心,從而培養相關人才,因此大型環形正負電子對撞機計劃被提出。

CEPC(環形正負電子對撞機)是中國提出的新一代加速器概念,其第一階段主要建造環形正負電子對撞機,這部分投入在30億美元作用,可以對希格斯玻色子等標準模型粒子進行精確測量,如果一切順利,將追加投入上百億美元,用於第二階段的建造,即超級質子對撞機(SPPC)。中國超級對撞機在建造規模上預計有52公里的周長,對撞能量將提升到70Tev,預計最晚2050年建造完成。

你支持建造CEPC嗎?

感謝瀏覽,我是漫步的小豆子,謝謝。


漫步的小豆子


什麼是對撞機

對撞機是指大型強子對裝機,目前世界上最大的對撞機身處歐洲。

大型強子對撞機是在高能同步加速器基礎上發展起來的一種裝置,其主要作用是積累並加速相繼由前級加速器注入的兩束粒子流,到一定束流強度及一定能量時使其在相向運動狀態下進行對撞,以產生足夠高的相互作用反應率,從而便於測量。對撞機是測量高能粒子實驗的儀器,目的是要發現“新粒子”,包括場能效粒子、超對稱粒子、超額維度量子等。

大型強子對撞機是現代粒子物理學的一個奇蹟,它使研究人員能夠探測到現實世界的深處。它的起源可以追溯到1977年,20年後的1997年,該項目正式獲得批准,並開始建造一個16.5英里(27公里)長的環形軌道,該軌道經過法國和瑞士邊境,能夠將粒子加速到99.99%的光速,並將它們撞擊粉碎在一起。

這項工程耗費巨大,建造總共花費了80億美元,來自60個不同國家的8000多名科學家參與了這項實驗。

為什麼楊振寧提出反對

楊振寧並沒有反對中國建造大型強子對撞機,只不是他反對現在就開始建。

中國要建造的對撞機是一個比歐洲LHC大7倍的大型高能環形正負電子對撞機,其周長達到了50-70千米,這個工程分為一期和二期,第一期主要是建設高能正負電子對撞加速器,第二階段則是將正負電子對撞升級為質子加速器,類似與歐洲的LHC,但比歐洲的LHC能級更高,工程總造價可能會達到千億人民幣。

楊振寧給出的理由是:這項工程太費時間和錢了,而且他認為粒子物理似乎快到盡頭了,這個建設可能會打水漂,沒有多少進展。

其次楊振寧覺得雖然建造大型強子對撞機會對我國高能物理方面有幫助,但是國內還有許多更待解決的問題,比如教育、醫療等等,這麼一大筆錢,應該放在最重要的地方,至於對撞機等未來時機成熟了再開始建更好。

不過中國的大型強子對撞機(CEPC)已經決定近幾年開工了,既然如此那就預祝項目能取得成功吧。

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