楊振寧
8月29日微信公眾號(hào)《老顧談幾何》中有一篇文章,題目是《丘成桐:關(guān)于中國建設(shè)高能對(duì)撞機(jī)的幾點(diǎn)意見并回答媒體的問題》,講到他(丘)贊成中國建造超大對(duì)撞機(jī),而我(楊)反對(duì),他難相信。其中一段如下:
這些實(shí)驗(yàn)背后的基礎(chǔ)理論都用到楊先生的學(xué)說。每一次突破后,我們對(duì)楊先生的學(xué)問更加佩服!所以說楊先生反對(duì)高能物理需要有更進(jìn)一步的發(fā)展,使人費(fèi)解!
丘教授的理解有誤!我絕不反對(duì)高能物理繼續(xù)發(fā)展。我反對(duì)的是中國今天開始建造超大對(duì)撞機(jī),原因如下:
一、建造大對(duì)撞機(jī)美國有痛苦的經(jīng)驗(yàn):1989年美國開始建造當(dāng)時(shí)世界最大對(duì)撞機(jī),預(yù)算開始預(yù)估為30億美元,后來數(shù)次增加,達(dá)到80億美元,引起眾多反對(duì)聲音,以致1992年國會(huì)痛苦地終止了此計(jì)劃,白費(fèi)了約30億美元。這項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)使大家普遍認(rèn)為造大對(duì)撞機(jī)是進(jìn)無底洞。
目前世界最大對(duì)撞機(jī)是CERN的LHC。2012年6000位物理學(xué)家用此對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了希格斯(Higgs)粒子,是粒子物理學(xué)的大貢獻(xiàn),驗(yàn)證了“標(biāo)準(zhǔn)模型”。LHC的建造前后用了許多年,建造費(fèi)加上探測器費(fèi)等等加起來一共不少于100億美元。高能所建議的超大對(duì)撞機(jī)預(yù)算不可能少于200億美元。
二、高能所倡議在中國建造超大對(duì)撞機(jī),費(fèi)用由許多國家分?jǐn)?。可是其中中國的份額必極可觀。今天全世界都驚嘆中國GDP已躍居世界第二??墒侵袊匀恢皇且粋€(gè)發(fā)展中國家,人均GDP還少于巴西,墨西哥或馬來西亞,還有數(shù)億農(nóng)民與農(nóng)民工,還有急待解決的環(huán)保問題,教育問題,醫(yī)藥健康問題,等等。建造超大對(duì)撞機(jī),費(fèi)用奇大,對(duì)解決這些燃眉問題不利,我認(rèn)為目前不宜考慮。
三、建造超大對(duì)撞機(jī)必將大大擠壓其他基礎(chǔ)科學(xué)的經(jīng)費(fèi),包括生命科學(xué),凝聚態(tài)物理,天文物理,等等。
四、為什么有不少高能物理學(xué)家積極贊成建造超大對(duì)撞機(jī)呢?原因如下:
(1)高能物理學(xué)是二戰(zhàn)后的一個(gè)新興領(lǐng)域,此領(lǐng)域七十年來有了輝煌的成就,驗(yàn)證了“標(biāo)準(zhǔn)模型”,使人類對(duì)物質(zhì)世界中三種基本力量有了深入了解。可是還有兩項(xiàng)大問題沒有解決:
A.對(duì)剩下的第四種基本力量——引力——的深入了解還有基本困難。
B.還沒有能了解如何統(tǒng)一力量與質(zhì)量。希望解決此二問題當(dāng)然是所有物理學(xué)家的愿望。
(2)有些高能物理學(xué)家希望用超大對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)“超對(duì)稱粒子”,從而為人類指出解決此二問題的方向。
但是找超對(duì)稱粒子已經(jīng)有很多年了,完全落空。今天希望用超大對(duì)撞機(jī)來找到超對(duì)稱粒子,只是一部份高能物理學(xué)家的一個(gè)猜想。多數(shù)物理學(xué)家,包括我在內(nèi),認(rèn)為超對(duì)稱粒子的存在只是一個(gè)猜想,沒有任何實(shí)驗(yàn)根據(jù),希望用極大對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。
五、七十年來高能物理的大成就對(duì)人類生活有沒有實(shí)在好處呢?沒有。假如高能所建議的超大對(duì)撞機(jī)能實(shí)現(xiàn),而且真能成功地將高能物理學(xué)更推進(jìn)一大步,對(duì)人類生活有沒有實(shí)在好處呢?我認(rèn)為短中期內(nèi)不會(huì)有,三十年,五十年內(nèi)不會(huì)有。而且我知道絕大多數(shù)物理學(xué)家都同意我的這個(gè)說法。
六、中國建立高能所到今天已有三十多年。如何評(píng)價(jià)這三十多年的成就?今天世界重要高能物理學(xué)家中,中國占有率不到百分之一、二。建造超大對(duì)撞機(jī),其設(shè)計(jì),以及建成后的運(yùn)轉(zhuǎn)與分析,必將由90%的非中國人來主導(dǎo)。如果能得到諾貝爾獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)?wù)邥?huì)是中國人嗎?
七、不建超大對(duì)撞機(jī),高能物理就完全沒有前途了嗎?不然。我認(rèn)為至少有兩個(gè)方向值得探索:A.尋找新加速器原理。B.尋找美妙的幾何結(jié)構(gòu),如弦理論所研究的。這兩方面的研究都不那么費(fèi)錢,符合當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總趨勢。