“杨振宁反对建造的超大对撞机到底是什么？消费上千亿值不值？”

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张怀水

9月4日，《知识分子》公众号刊登了诺奖获得者杨振宁博士的复印件“中国今天不应该建设超大型对撞机”。 但是，一个文案引发了千层浪，丘成桐、王贻芳等大师级科学家也纷纷发声表达观点。 中国是否应该建设大型对撞机的争论也随着学术界的讨论逐渐进入了大众的视野。

9月5日，中科院高能物理研究所所长王贻芳发表文案《中国今天应该建设大型对撞机》，文中的观点、角度与杨振宁正好相反，逐一反驳了杨振宁提出不应该建设大型对撞机的7个理由。

每日经济信息记者联系中科院高能物理研究所，该推进部门表示:“关于王贻芳和杨振宁争论的话题，我们已经接到通知，不予回应。” 一切都取决于王所长的复印件。 我们也支持王所长的意见。

与“明星离婚”、“师徒反目”这些话题相比，讨论大型对撞机的门槛要高得多。 也有不少网民可能需要从碰撞型加速器是什么这一基础概念开始。 所以，让我们成为理性的听众，听听大师们对这个话题的看法和游戏。

大型对撞机是什么？ 为什么要建？

从概念上看，碰撞型加速器是以高能同步加速器为基础迅速发展起来的装置，其首要作用是积累和加速前级加速器不断注入的两个粒子流，使其在对置运动状态下碰撞到一定的束流强度和一定的能量，从而产生足够高的相互作用反应率。

一位中国科技大学物理专业研究者告诉每日经济信息记者，简而言之，对撞机的原理是不断提高能量和对撞次数，可以发现越来越多的新粒子或粒子的新性质，有望解开物理学中面临的混乱。

“迄今为止，最大的大型强子对撞机( lhc )位于日内瓦附近的侏罗纪山区下。 截至目前，大型强子对撞机尚未发现任何超对称粒子存在的迹象。 一位科学家认为，这可能仍然是lhc设计的局限性造成的。 新粒子的大部分质量可能超过了lhc能检测的能量标准。 那么，更大、更强的强子对撞机应该能回答我们的混乱。 这也是许多科学家对中国建设新的强子对撞机寄予厚望的原因。 ”上述研究者说。

中国科学院大学物理科学技术学院副院长郑阳解释说，用对撞机高加能量，将动能转换成物质。 对撞机可以产生高能量，将动能转化为各种新颖的粒子。

郑阳说:“此前在欧洲大型撞击型加速器中发现的希格斯玻色子，是使整个宇宙产生质量的原因，被称为‘神的粒子’。 本来宇宙空中什么都没有，但‘神的粒子’却使物质产生了重量”。

分支一:大加速器的成本都是“无底洞”吗？

在这次双方的争论中，巨额的建设价格肯定会引起各方的关注。 杨振宁认为，根据过去各国建设碰撞型加速器的经验，例如美国中止了项目，浪费了30亿美元。 欧洲核研究机构( cern )目前正在运转的大型强子对撞机lhc耗资100亿美元，对撞机的建设价格是个无底洞。 他预计中科院高能提出的超大型对撞机预算将超过200亿美元( 1335亿元人民币)。

此外，杨振宁表示，中国人均gdp少于巴西、墨西哥，有数亿农民和农民工，也存在急需应对的环境保护、教育、医药健康等问题。 建设超大型对撞机费用昂贵，效果难以预料，所以中国现阶段应该更加关注民生问题。

王芳用第二天的复印件回应，到底要花多少钱？ 我们计划的大型碰撞型加速器项目(周长为100公里)，在第一阶段正负电子碰撞型加速器( cepc )建设阶段，约2022~2030年间，工程成本(不包括土地，“七通一平”等)约400亿。 第二阶段质子碰撞型加速器( sppc )阶段，工程造价在1000亿元以内，时间为2040~2050年左右。 这里扣除国际贡献的约30%，中国政府应该出资约300亿元(每年30亿元)和700亿元(每年70元)，但不包括未来的通货膨胀。

王芳表示，从占gdp的比例看，大型对撞机的成本没有超过20世纪80年代的北京正负电子对撞机。 王芳认为，下一个五年计划建设大型对撞机，是高能物理行业引领国际的难得机会。

分支2 :制造大型对撞机能解决难题吗？

杨振宁表示，建造大型对撞机不仅极大地挤压了其他基础科学的科研经费，将来也不会在对撞机上发现预期的粒子。

王芳表示，目前，我国基础研究经费占研发经费的比重仅为5%，低于发达国家的15%，这意味着基础研究经费仍在每年约1000亿元人民币以上的增长空之间。

王贻芳认为，目前预言碰撞机会发现或不发现预期粒子，未免太武断，也不是国际高能物理学界的主流意见。 通过制造大型冲击型加速器，我国可以在相关技术行业处于国际领先地位，将稍微重要一点的产品国产化，走上世界前沿。

“另外，设立这样的大型科研项目，也有助于形成国际科技中心引进吸收国外智力资源，培养数千名物质科学和相关技术的顶尖人才。 ”王贻芳反驳道。

杨振宁说，一些高能物理学家试图利用超大型对撞机发现“超对称粒子”，但寻找超对称粒子已有多年，空完全落下。

“国际上许多物理学家，包括自己在内，都认为超对称粒子的存在只是预想，没有任何实验根据。 我想用大型对撞机发现这个预想的粒子进一步增加到了预想之中。” 杨振宁说。

分支3 :高能物理研究对人类生活有益吗？

杨振宁认为，70年来高能物理大成对人类生活没有实际意义，未来也不容易预测这样的科研成果是否会直接影响和造福人类生活。 “没有高能物理的突破以前，今后短期内也无法造福人类生活，反而不利于处理国内民生问题。 ”杨振宁说。

王贻芳表示不能承认高能物理与人类生活的背离。 “如果没有高能物理，就没有触摸屏。 高端智能手机是梦想。 如果没有高能物理，没有万维网网页，大家就无法连接互联网。 网络经济更是如此。 人类从万维网网页得到的收益远远大于以往对高能物理的投资。 ”

王芳表示，第一阶段300亿元的投入，至少让我们在一点技术方面实现了国产化，领先国际。 分别为高性能超导高频腔； 高效、大功率微波电源； 大型低温制冷机和高速、耐辐射硅探测器、电子电路和芯片。

哈佛大学教授丘成桐表示:“令人高兴的是，该项目得到了美国、欧洲等国家和地区的广泛支持。 “美国、欧洲的物理学家支持这个项目。 随着这个项目的推进，中国不仅可以成为相关行业的领导者，还可以通过项目吸引很多世界顶尖科学家来中国交流，并扎根中国，这将会极大地影响中国科学的快速发展。 ”

丘桐还表示，目前，关于第一阶段的cepc建设，中国有一定的基础，也有信心能够完成。 要升级到质子碰撞阶段，国内外相关技术还需要时间的快速发展，目前还不具备。