中国该不该建造环形电子对撞机?

2016年9月4日杨振宁公开发表了《中国今天不宜建造超大对撞机》,而就在当天早上王贻芳看到了这篇文章,随即也写了一篇名为《中国建造大型对撞击机,今天正是时机》。有争论的地方就会出现吃瓜群众,尤其是这种两方当事人都是顶级科学家的时候。当然这种争论在当前很难看出谁对谁错,总之都有各自的出发点。

大家对于王贻芳院士了解的可能很少,王贻芳是中国科学院院士、中国高能物理研究所所长,他曾带领团队测得中微子的第三种振荡模式,这个实验入选了美国《科学》的“2012年十大科学进展”。中国现有正负电子对撞机上新的北京谱仪就是王贻芳院士主导研究建造的。可以说王贻芳是中国目前高能物理研究领域的第一人。

1、什么是高能物理?

简单的理解就是研究高能粒子的,2012年欧洲核子中心的大型强子对撞机上发现了希格斯粒子,至此粒子物理标准模型中的61种基本粒子全部都被发现,接下来该领域内主要的研究内容和方向是有目共睹的,那就是对于希格斯粒子性质的研究。而我国的高能物理学家提出建造环形正负电子对撞机(CEPC)的目的就是研究希格斯粒子的性质,这是王贻芳院士在接受采访时候亲口所述。

2、有的人可能在想既然该粒子已经发现了,还有什么可研究的?

实际上发现新粒子只是第一步,对于它性质的研究以及背后新的物理规律才是重中之重,1957年科学家发现了中微子,但是目前关于中微子一直在研究,已经诞生了三个诺贝尔物理学奖。希格斯粒子在被预言之后是最后一个被发现的,科学家认为它是一种极为奇特的基本粒子,对它性质的研究可能会去的非常大的成果。

要想研究希格斯粒子,首先你得把它撞出来,大家都没有研究对象只在那凭空想象,可想而知根本不会有什么发展和进步。现在各个国家高能物理研究面临的就是这样的处境,一是选择继续跟着别人的步伐亦步亦趋,二是建造自己国家的大型对撞击机,培养大量的科学技术人才,汇集世界各地的科学精英,率先完成希格斯粒子的研究工作。

3、反对建造环形正负电子对撞机,到底在反对什么?

杨振宁并不是反对环形正负电子对撞机的本身,因为这是高能物理研究的必备“工具”,杨振宁是基于我国的国情以及高能物理可能发现的现状给出自己的建议。这个项目初期的资金投入就可能达到上千亿元,并且环形对撞机的设计建造是一个长久的事情,可能会影响其它基础科学的资金投入。

其次这个环形电子对撞机建造成功之后,由于我国该领域科学人才储备不足,最终会有大量其他国家的科学家介入,很大可能是为他人做嫁衣。

4、这两种观点很难说是谁对谁错,像王贻芳院士所说中国的环形电子对撞机要想建造就是尽快,这样可以领先正在计划建造的欧洲环形对撞机FCC十年的时间。但如果错过了这个时机,再去建造可能意义就不大了,而我国在高能物领域的研究还是只能跟着别人的脚步。


文/科学黑洞,图片来源网络侵删。