中外科学大咖激辩“大型对撞机”

本报记者　倪浩　刘扬　本报特约记者　任重

最近一段时间，中国多个界别不约而同开启了“撕”模式，先有娱乐圈就离婚案开撕，又有相声界就师门隐私开撕，而在科技界，数名享誉中外的大科学家也开启了激辩模式，诺贝尔物理学奖得主杨振宁、著名华裔数学家丘成桐以及中科院高能物理所所长王贻芳院士都卷入了这场论战，而这些大科学家火力聚焦的是“中国目前要不要建大型对撞机”。由于强大的名人效应，使这一高深科技话题的关注范围呈几何倍数扩大。大型对撞机是什么？有什么魔力让这些大科学家放下身段“开撕”呢？

杨振宁vs丘成桐、王贻芳

6日，一篇名为“中科院高能物理研究所所长：建造大型对撞机正当其时”的文章在中国互联网上广泛传播，一时之间“大型对撞机”这样的高深科技名词成为媒体热搜词。《香港01》周报6日称，一个月前，中国99.99%的人可能对大型对撞机还一无所知。但一个月后，它却逐渐演变为一个公共话题。这其中，既有科学家们对于高能物理基础理论的争辩，也有对于对撞机象征意义的探讨。到底这场争论因何而起呢？还得从几天前的两篇文章说起。

著名华裔数学家丘成桐在日前题为“关于中国建设高能对撞机的几点意见并回答媒体的问题”的文章中称，五十年来在欧美不同地方的高能对撞机每一次得出来的重要结果，都能震撼人心，因为它显示了大自然最基本结构的一部分。每一次实验的突破，都代表着人类进一步了解人类历史以来最想知道的事情：天地是如何建立起来的?他写道：“这些实验背后的基础理论都用到杨先生的学说，因此每一次突破后，我们对杨先生的学问有更进一步的景仰！所以杨先生反对高能物理需要有更进一步的发展，使人费解！”

针对这一疑问，国内一知名科技公号4日刊登杨振宁题为“中国今天不宜建造超大对撞机”的文章回应称，“我绝不反对高能物理继续发展。我反对的是中国今天开始建造超大对撞机”。他列举的理由被总结为“造价太高、没有实用价值、美国人都不干”等七条。其中受到质疑最多的就是杨的第五条理由：七十年来高能物理的大成就对人类生活有没有实在好处呢？没有。假如高能所建议的超大对撞机能实现，而且真能成功地将高能物理学更推进一大步，对人类生活有没有实在好处呢？我认为短中期内不会有，三十年、五十年内不会有。

而在杨振宁的文章之后，支持建设大型对撞机的王贻芳院士又针锋相对地进行了回应，他首先针对杨所说“造大型对撞机是无底洞”的说法回应称，美国超导超级对撞机（SSC）失败的原因有很多，预算超支绝不是SSC失败的主要原因。SSC半途下马使美国的高能物理研究失去了发现希格斯粒子的机会，失去了国际领导地位，到现在还没有翻身。

对于杨所说的“高能物理的大成就对人类生活没有实在的好处”的观点，王贻芳表示，七十年来，高能物理发展出的技术与生活息息相关。没有高能物理，就没有同步辐射光源、自由电子激光和散裂中子源等装置，我们现在的许多生物、地质、环境、材料、凝聚态等方面的进步就无从谈起。没有高能物理，今天在医院里的很多检查与治疗（MRI、PET、癌症的放射性治疗等）就不会存在，或者会推迟出现，许多人的生命会被缩短，生活质量会降低。没有高能物理，触摸屏就会推迟出现，智能手机就是一个梦想；没有高能物理，就没有WWW网。人类从中得到的收益，远大于对高能物理的全部投入。

大型对撞机到底有什么用？

那大型对撞机到底是什么？它又有什么用处呢？中国科学院物理研究所研究员曹则贤6日向《环球时报》记者介绍，可以把带电粒子用电磁学的方法加速到很高能量（一般在GeV以上，1GeV为1000,000,000电子伏特）,让两束高能的粒子迎头碰撞，这样的设施就是对撞机。而大型对撞机可以把粒子加速到能量达几十TeV（1TeV为1000,000,000,000电子伏特）以上。据曹则贤介绍，目前国际上唯一的大型对撞机为欧洲的大型强子对撞机（LHC），运行在13TeV的能量水平上。美国上世纪曾着手建设超导超级对撞机（SSC），但因为种种原因下马。

中国大型对撞机的研究处于哪个阶段？曹则贤称，中国目前在北京、合肥和上海三地有加速器，但只有北京的加速器可作为正负电子对撞机使用，运行在GeV的能量水平上。

曹则贤在解释大型对撞机为什么如此“烧钱”时说，中国规划中的大型对撞机所需要的环形隧道的周长达到100公里，成本非常高。欧洲大型强子对撞机位于瑞士和法国交界的侏罗山地下100米深处，总长达27公里。曹则贤称，与隧道相比更为烧钱的是大型对撞机所用到的各种仪器，“因目前中国不具备生产能力，未来必须全部依赖国外进口。”曹则贤解释说，大型对撞机用到的各种高精尖探测仪器成本高昂，是大型对撞机“烧钱”的大头。

另外，对撞机运行时的耗电量也相当惊人，曾经在一项长达10小时的实验中，欧洲大型强子对撞机消耗120兆瓦电量。另外，大型对撞机某些部件正常运行需要处于低温环境之下，为此将消耗大量液氦。大型对撞机运行时需要的人工达到几千，人力成本也将非常惊人。

而这么大型的项目有什么实际用处呢？曹则贤表示，大型对撞机用于研究基本物理问题，很难与老百姓的日常生活联系起来。“比如它探究的是粒子产生机理、质量的来源等基本物理问题，一般非本专业的物理博士也难以理解清楚。”曹则贤认为，“基于对撞机的研究很难发生实际层面的应用，中短期内也很难产生明显的社会效益，这也是杨振宁先生反对中国目前建设大型对撞机的重要原因。”

中国是否需要大型对撞机？

曹则贤表示，就他个人的观点，当前坚决反对建设大型对撞机这样的大型科学装置，原因就是我们的水平不够。当前我国使用的科学仪器几乎清一色是进口的。上千亿投入的大型研究设施没有相应的工业制造水平支撑，到头来只会落得一地鸡毛的结局。他认为，当前中国还是应当推行稳健的科技政策，切实做到科学研究对社会发展有实质性的促进作用，才能指望未来社会经济反过来能为科学研究提供更大规模的条件支持。

《环球时报》记者6日下午致电相关争论的另一主角——中科院高能物理研究所。一名负责对外宣传的工作人员称，“高能所不再就媒体的任何提问作出回应，包括所长王贻芳在内的高能所科研人员也不再接受媒体采访”。

不过，在6日公开报道的王贻芳的文章中有一段很能代表他对于中国发展大型对撞机必要性的判断：“民生问题当然要解决，但我们也要考虑长远，发展要可持续，要有领先世界的能力……建造大型对撞机可以使我们领先国际几十年，使一些重要技术产品实现国产化并走到世界最前沿，可以形成一个国际科技中心吸收国外智力资源，可以培养几千名能创新的顶尖人才，怎么不是燃眉之急，当务之急？而且一个大国，没有对人类文明的贡献，很难说话响亮，这影响中国在世界上获取利益。”▲