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金庸的第一篇《华山论剑》见于《射雕英雄传》。在华山之巅,董燮、西毒、南地、北丐、钟神通五人为九阴真经奋战七天七夜。最近,由于杨振宁的公开反对,关于中国是否应该建造大型对撞机的争论已经成为公众舆论的热点,引发了科学界的“华山论剑”,席卷了公众,成为公众话题。
网民们跟随科学界的领袖组成了两个团队。
赞成者认为,建造大型对撞机是基础科学和高科技研究中的一个重要和具有象征意义的领域,可以给技术开发和人才引进带来巨大的好处。中国著名数学家、菲尔兹奖获得者和中国科学院高能物理研究所所长、中国科学院院士王等领导参加了会见。诺贝尔物理学奖获得者杨振宁是反对者的领袖,他认为大型对撞机项目是一个“无底洞”,既费时又费钱,美国通过停止建造超大型对撞机“吸取了过去的教训”。
与网民相比,著名科幻作家刘则显得谨慎。事实上,在获得雨果最佳小说奖的科幻小说《三体》中,有一个大型对撞机的场景:三体人的智能机器“支子”,通过大型粒子对撞机将数据随机化,从而锁定了人类获得物理进步的可能性。
慈欣在接受《时代周刊》采访时承认:“科幻不是严格意义上的科学。”“我不知道大型对撞机。应该建造吗?这与许多专业问题有关,例如,它在高能物理中能起什么作用?在高能物理领域取得最先进成就的可能性有多大?如果你不明白,就很难说出任何有价值的东西。当然,网民可以站在哪一边,但他们的意见没有什么价值。是否建造大型对撞机应该由专家、学者和科技决策者讨论。我没有资格。”
刘的自白可能是这一“华山论剑”背后的真正含义。
9月9日,《人民日报》发表评论说:“一个月前,99.99%的中国人可能对大型对撞机一无所知。但一个月后,它逐渐演变成一个公共话题。这种“碰撞”有助于提高公众的科学素质。没有全民科学素质的普遍提高,就难以建立一支宏大的高素质创新大军,实现科技成果的快速转化。”
“有一件事值得庆祝:今天,中国科学界终于可以公开辩论了。”中山大学天文与空科学学院院长李淼告诉《时代周刊》记者,“这种争论并不常见,这说明现在的学术氛围相对自由。”几年前,你要我这样说,我不敢,因为这可能会得罪双方,但现在我敢说。”李苗笑着说,“这次辩论的意义可能比辩论本身更大。毕竟,政府绝对不会依靠公开辩论来作出最后决定。对于科学家来说,公开辩论并让公众知道最前沿的物理学家在想什么和说什么是有意义的。
这场辩论由来已久
作为这场论战的主战场,9月4日和5日,以“知识分子”为公开标题发表文章的和王先后为。面对《泰晤士报》记者提出的采访要求,这位“知识分子”拒绝了:“经过内部沟通,我们决定暂时不谈这件事。”作为中国大型对撞机的主要承担者,中国科学院高能物理研究所也明确拒绝了《时代周刊》记者的采访,理由是“该研究所现在不想炒作此事”。
关于是否应该建造大型对撞机,中国物理学界有一场长期的争论。
早在2012年,在欧洲核研究组织(cern)的大型强子对撞机(lhc)发现希格斯玻色子几个月后,中国科学院高能物理研究所的王团队就提出了一个伟大的目标:到20世纪30年代在中国建立一个高能对撞机。
根据王团队的规划,该项目名为“cepc-sppc”,预计将在50-100公里长的地下环形通道内利用同一隧道建造两台大型对撞机。该项目分为两个阶段。项目一期将正负电子对撞机(cepc)建成希格斯粒子工厂,精确测量希格斯粒子性质,深入研究标准模型、弱对称性自发破缺机制和质量起源等基本问题,寻找标准模型之外的新物理线索;如果第一步成功,cepc将显示出新物理学的迹象,高场磁体所需的新超导材料的技术已经成熟。在第二阶段,50-70 tev质子对撞机(sppc)可以建在同一个隧道里,通过高能粒子碰撞来研究新物理学。
计划一开始并不顺利。
据《自然》报道,2015年,王的团队从科技部获得了3500万元人民币用于大型对撞机项目的开发。然而,今年7月,国家发改委拒绝了为该项目提供8亿元人民币资金的请求。
事实上,不仅中国,美国的大型对撞机也有一条曲折而有争议的道路。1989年,美国开始建造当时世界上最大的对撞机(ssc),预算为30亿美元,之后预算总额增加到82.5亿美元。1993年,美国国会终止了ssc项目。从1987年1月里根总统批准这个正式项目到1993年10月,它被两院否决。美国ssc项目历时7年,投资近20亿美元。
2008年9月,欧洲粒子物理研究所宣布启动欧洲大型强子对撞机(lhc),这被称为“世界上最大的科学项目。”2012年,大型强子对撞机发现了希格斯玻色子,也就是众所周知的“上帝粒子”,然后就变得沉默了。目前,它在发现“标准模型”之外的新粒子方面没有取得任何新的进展。
自1998-2008年成立以来,大型强子对撞机已经花费了65亿瑞士法郎(约合412亿元人民币),但它并没有动摇美国在高能物理领域的地位。
民生与科研之争
在这场争论中,巨额建设成本是焦点之一。
杨振宁表示,根据以往各国的经验,对撞机的建设成本是“无底洞”,预算不能低于200亿美元,而“中国仍是一个发展中国家,环境保护、教育和医疗卫生问题亟待解决。”建造超大型对撞机的成本极高,不利于解决紧迫的问题,因此目前不适合考虑。超大型对撞机的建设将极大地挤压其他基础科学的资金。
在反驳的文章中,王详细计算了一下,称预计2022-2030年完成的正负电子对撞机(cepc)工程造价约为400亿元(不包括土地、“七通一平”等)。);质子对撞机(sppc)能否建成取决于正负电子对撞机是否有新的物理迹象。时间从2040年到2050年,工程造价不到1000亿元。
王认为,作为一个大国,中国必须考虑现在和长远。民生问题必须解决,但也要考虑长远。基础科学研究应该按适当的比例进行。中国应该能够持续发展,有能力领导世界。建造大型对撞机是中国在高能物理领域领先世界的难得机会。
根据中国国家自然科学基金委员会主任杨威今年6月在《自然》杂志上发表的一篇文章,中国在基础研究方面的投资仅占R&D总投资的4.7%,相比之下,法国为24.1%,美国为17.6%,日本为12.6%。据王贻芳介绍,这意味着空基础研究的资金每年仍将增加1000多亿元,对撞机项目将促进国内科学仪器的发展,这与其他基础科学并不矛盾。
据此,一些媒体将这场争论归结为民生与科学研究的争论。李苗明确表示了他的反对意见。他认为杨振宁所说的民生第一是“站不住脚的理由”。
李淼表示,2015年,中国的税收将超过11万亿元,而对撞机的成本不会超过1000亿元。“即使花费1000亿人民币,中国也不会缺少这笔钱。与去年的税收相比,假设超级粒子对撞机花费了1000亿元,不到年度税收的1/100,这对中国的经济和环境治理没有任何影响。早在20世纪80年代,杨先生就以同样的理由反对建立北京正负电子对撞机,说这会影响中国的经济,但是正负电子对撞机启动了,中国的经济照常起飞。因此,这不是谁先参与民生和科技的问题。”。
麦吉尔大学物理学博士、中国科技大学科技与战略研究所研究员郭晓鸣认为,这场争论的实质实际上是一个“如何有效配置科研经费”的问题,即科研经费的有限投入能否给中国科技的崛起带来最大的影响。“考虑到大国竞争的全球背景,存在一个优先次序的问题。量子通信和量子计算是大国的战场,但高能物理不是。用围棋术语来描述,投掷一个撞击器可能是一手慢棋,可能会失去第一次机会。目前,双方都在争论哪个方案对中国的科技进步帮助最大,而这个方案与民生和科研无关。对科学技术的投资并不重要。基础科学技术投资不会挤压民生。相反,它将促进科技进步和改善人民生活。”
中国高能物理应该反思吗?
目前在中国建造一个超级对撞机值得吗?
杨振宁在文章中说,超级对撞机是否能帮助物理学家找到猜想中的超对称粒子仍然是未知的;在过去的70年里,高能物理的伟大成就并没有给人类生活带来真正的好处——即使高能提出的超级对撞机能够实现,并且能够真正把高能物理向前推进一大步,在中短期内也不会给人类生活带来真正的好处。
但是支持中国建造大型对撞机的科学家们坚信,这个项目能够促进基础科学的发展。丘成桐认为,如果中国能够完成拥有更大能量的巨型对撞机,寻找超对称粒子将是科学家的下一个目标。一旦超对称粒子被发现,物理学和数学的整个前沿将会改变。
此外,丘成桐还对大型对撞机在技术开发和人才引进方面的巨大效益表示乐观。“这将导致西方科学阵营的迁移,远远超过仅建造一所世界级大学的效果。”。丘成桐预测,项目建成后,至少有五六千名来自世界各地的一流科学家将举家迁往中国并长期居住,“这将对中国的基础科学研究产生深远的影响。”王还强调,建设下一代大型对撞机对中国和科学发展都具有深远的意义。“这种对撞机的建造使我们能够在研究物质最深层结构方面获得国际领先地位,并取得重大科学成果。这就是它的意义所在。”
除了立场明确的支持者和反对者之外,还有分成两派的人。
“如果我想投票,我可能会投cepc的票,但我暂时不支持sppc,主要是因为它发现了新物理。”李苗对《泰晤士报》记者说:“根据王的说法,我认为花400亿元建一个希格斯玻色子工厂是值得的,但值得吗?很难说这取决于大型强子对撞机能否在未来几年发现新的物理和新的粒子。如果没有新的大型强子对撞机的发现,这种cepc的最小意义是纯粹的项目成本(不包括土地,“七个连接和一个水准测量”等)。)约400亿元人民币在于真正验证“标准模型”的正确性,我认为这只能说是价值,而不是价值。如果你想超越现有的理论,发现新的物理学,这是很有价值的——但现在看来,这种可能性并不太大。”
在接受《泰晤士周刊》记者采访时,郭晓鸣承认他对这场辩论没有表态。“我只是对高能物理学的现状不满意。”9月6日,他在《观察家在线》上发表了《郭晓鸣:杨振宁为高能物理的困境留了一张脸》,指出高能物理在中国的发展正处于两难境地。
“我认为高能物理学重复了地心理论的错误,用越来越复杂的模型解释了无尽的观测现象。”郭晓鸣告诉《时代周刊》记者,正如他在文章中所说,高能物理学需要冷静地整理高能物理学积累的实验数据和天文观测数据,重新组织理解原子核的思维。“高能物理学也应该有一场从地心到日心的革命,否则它将是一座不花钱就无法生存的象牙塔。”
“这场争论的主要意义在于如何确定中国科技发展的战略决策,以及科学基础研究应该走什么样的道路?它是在追随西方的潮流,还是在引领科学发展?中国的崛起必须成为科学领域的领先国家,而不仅仅是由西方引领。”郭晓鸣强调。
来源:简阳新闻
标题:杨振宁丘成桐打嘴仗 科普成赢家
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