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杨振宁为何强烈反对建粒子对撞机?

传善小左
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这是一个2019年的问题,看日志2023年2月被重新打了标签。所以似乎被挖坟出来了。

当年我回答了很多这类问题,刷到了就再重复一遍。

杨先生不反对造粒子对撞机,他甚至让他的学生赵午先生去研究对撞机的机理。正是赵午先生提出的理论,导致了今天清华那个同步辐射内的EUV光源的结果。

杨振宁先生和赵午先生都明确反对的是王贻芳院士主持的CEPC中国环形正负电子对撞机。反对这个东西的理由我相信网上很多报道了。

CEPC被提到得最大得优点就是通过这个项目可以吸引国外顶级科学家,同时培养大量的国内得相关领域人才,甚至带动相当大规模领域的基础和应用科研。这些都是毋庸置疑的。最明显的例子有两个,一个是大家熟知得天眼。一个是大家不太熟悉的:综合极端条件实验装置。这是世界领先的集超高压、极低温、强磁场和超快光场等综合极端条件为一体的装置,开展极端条件下的材料合成、物性表征、量子态调控以及超快过程等物质科学前沿领域研究。这个里面两个极高场磁体就是我们建成的,一投入使用,立刻吸引了剑桥大学的研究人员从美国国家强磁场实验室来到这边做实验(因为那边的磁体坏了)。中国科学院重大科技基础设施共享服务平台 (cas.cn)。所以,建成大科学装置一定是很有用的。

我本人超导材料出身,2013年开始接触超导磁体,在美国的时候一部分工作就是和费米加速器实验室合作。大家都知道加速器里面最贵的部件之一就是那一大堆超导磁体。回国之后,我依然在做超导磁体,所以如果CEPC开工,我们组一定是既得利益者。

但是我本人直到今天依然坚决反对CEPC的建立。原因如下:

  1. 王院士公布的预算不够合适,340亿(不含土地费和七同一平)即使在几年前也太少了。更何况对撞机的维护费用高到令人发指,随便哪里坏了都是一个很大的维修费用。同时小规模的升级(不是指升级SPPC)是不可避免地。北京现在运行的80年代建造正负电子对撞机升级一次都依然在亿这个级别。所以最后CEPC的总消耗绝对超过340亿要多很多。而且一旦建造,后续投资必须跟上。
  2. 根据我极其浅薄的知识,CEPC最主要的任务被用于精确测定希格斯玻色子的质量。因为正负电子的对撞比LHC的那个更干净,更容易测量。除此之外,还有大约20%左右是W玻色子的相关测试(比例纯粹靠记忆)。但是其余的预期成果都是在未知中寻找。
  3. CERN的下一代加速器FCC已经在几年前开始尝试立项了,CEPC和FCC基本是对标的。顺带说一句,据我所知,FCC也在考虑用μ介子对撞而不是正负电子,因为这样占地比较小。毕竟日内瓦征地的难度太大了。这个思路目前据说在CERN广泛讨论,当然国内的科学家也在讨论。虽然不如正负电子对撞靠谱,但是也是另一种可能性。这就让CEPC的本征方案得到了挑战。中国这种时候建造一个电子对撞的东西,到底有多大用途呢,又真的是最佳选择嘛?
  4. 中国目前的科研氛围还是以结果为导向的,追求目标,并没有进化到欧洲和美国国家实验室那种探索前沿的状态。这是我国发展水平决定的,也是我国科研行政化导致的。官员是不可能看懂自由探索的东西,他们只能看到指标。在这种情况下,CEPC自己本身确实是个指标,世界最大对撞机,但是其本身应有的自由探索,培养人才等得功效真的能实现嘛?
  5. 现在全球经济下行,尤其是2027年并不遥远,好钢还是应该用在刀刃上。在经济困难阶段,还是应该把钱放在更多关注国计民生的课题上。不论是马院士主导的那些电磁弹射,亦或是上了新闻联播的国产MRI设备普及,再到最近非常火热的EUV光源等等。而CEPC这种装置似乎应该优先级略微靠后。

综上所述,我认为CEPC不是没用,而是在现阶段的综合条件下,CEPC的性价比确实太低了。对撞机的理论,设计乃至相关的探测器,必须得到贯穿性的支持。但是是否要上马如此巨大的项目,我个人觉得起码在可预见的两三年内,未必就是最适合的时间段。

以上是我的分析,很多都是脱胎于杨先生的思路。当然杨先生还提到了诸如国计民生等问题,不是我能插嘴的。

发布于 2023-09-16 15:53・IP 属地北京
张子立
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