本報(bào)記者 倪浩 劉揚(yáng) 本報(bào)特約記者 任重
最近一段時(shí)間,中國多個(gè)界別不約而同開啟了“撕”模式,先有娛樂圈就離婚案開撕,又有相聲界就師門隱私開撕,而在科技界,數(shù)名享譽(yù)中外的大科學(xué)家也開啟了激辯模式,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主楊振寧、著名華裔數(shù)學(xué)家丘成桐以及中科院高能物理所所長王貽芳院士都卷入了這場論戰(zhàn),而這些大科學(xué)家火力聚焦的是“中國目前要不要建大型對(duì)撞機(jī)”。由于強(qiáng)大的名人效應(yīng),使這一高深科技話題的關(guān)注范圍呈幾何倍數(shù)擴(kuò)大。大型對(duì)撞機(jī)是什么?有什么魔力讓這些大科學(xué)家放下身段“開撕”呢?
楊振寧vs丘成桐、王貽芳
6日,一篇名為“中科院高能物理研究所所長:建造大型對(duì)撞機(jī)正當(dāng)其時(shí)”的文章在中國互聯(lián)網(wǎng)上廣泛傳播,一時(shí)之間“大型對(duì)撞機(jī)”這樣的高深科技名詞成為媒體熱搜詞?!断愀?1》周報(bào)6日稱,一個(gè)月前,中國99.99%的人可能對(duì)大型對(duì)撞機(jī)還一無所知。但一個(gè)月后,它卻逐漸演變?yōu)橐粋€(gè)公共話題。這其中,既有科學(xué)家們對(duì)于高能物理基礎(chǔ)理論的爭辯,也有對(duì)于對(duì)撞機(jī)象征意義的探討。到底這場爭論因何而起呢?還得從幾天前的兩篇文章說起。
著名華裔數(shù)學(xué)家丘成桐在日前題為“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”的文章中稱,五十年來在歐美不同地方的高能對(duì)撞機(jī)每一次得出來的重要結(jié)果,都能震撼人心,因?yàn)樗@示了大自然最基本結(jié)構(gòu)的一部分。每一次實(shí)驗(yàn)的突破,都代表著人類進(jìn)一步了解人類歷史以來最想知道的事情:天地是如何建立起來的?他寫道:“這些實(shí)驗(yàn)背后的基礎(chǔ)理論都用到楊先生的學(xué)說,因此每一次突破后,我們對(duì)楊先生的學(xué)問有更進(jìn)一步的景仰!所以楊先生反對(duì)高能物理需要有更進(jìn)一步的發(fā)展,使人費(fèi)解!”
針對(duì)這一疑問,國內(nèi)一知名科技公號(hào)4日刊登楊振寧題為“中國今天不宜建造超大對(duì)撞機(jī)”的文章回應(yīng)稱,“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)”。他列舉的理由被總結(jié)為“造價(jià)太高、沒有實(shí)用價(jià)值、美國人都不干”等七條。其中受到質(zhì)疑最多的就是楊的第五條理由: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。
而在楊振寧的文章之后,支持建設(shè)大型對(duì)撞機(jī)的王貽芳院士又針鋒相對(duì)地進(jìn)行了回應(yīng),他首先針對(duì)楊所說“造大型對(duì)撞機(jī)是無底洞”的說法回應(yīng)稱,美國超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)(SSC)失敗的原因有很多,預(yù)算超支絕不是SSC失敗的主要原因。SSC半途下馬使美國的高能物理研究失去了發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的機(jī)會(huì),失去了國際領(lǐng)導(dǎo)地位,到現(xiàn)在還沒有翻身。
對(duì)于楊所說的“高能物理的大成就對(duì)人類生活沒有實(shí)在的好處”的觀點(diǎn),王貽芳表示,七十年來,高能物理發(fā)展出的技術(shù)與生活息息相關(guān)。沒有高能物理,就沒有同步輻射光源、自由電子激光和散裂中子源等裝置,我們現(xiàn)在的許多生物、地質(zhì)、環(huán)境、材料、凝聚態(tài)等方面的進(jìn)步就無從談起。沒有高能物理,今天在醫(yī)院里的很多檢查與治療(MRI、PET、癌癥的放射性治療等)就不會(huì)存在,或者會(huì)推遲出現(xiàn),許多人的生命會(huì)被縮短,生活質(zhì)量會(huì)降低。沒有高能物理,觸摸屏就會(huì)推遲出現(xiàn),智能手機(jī)就是一個(gè)夢想;沒有高能物理,就沒有WWW網(wǎng)。人類從中得到的收益,遠(yuǎn)大于對(duì)高能物理的全部投入。
大型對(duì)撞機(jī)到底有什么用?
那大型對(duì)撞機(jī)到底是什么?它又有什么用處呢?中國科學(xué)院物理研究所研究員曹則賢6日向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹,可以把帶電粒子用電磁學(xué)的方法加速到很高能量(一般在GeV以上,1GeV為1000,000,000電子伏特),讓兩束高能的粒子迎頭碰撞,這樣的設(shè)施就是對(duì)撞機(jī)。而大型對(duì)撞機(jī)可以把粒子加速到能量達(dá)幾十TeV(1TeV為1000,000,000,000電子伏特)以上。據(jù)曹則賢介紹,目前國際上唯一的大型對(duì)撞機(jī)為歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC),運(yùn)行在13TeV的能量水平上。美國上世紀(jì)曾著手建設(shè)超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)(SSC),但因?yàn)榉N種原因下馬。
中國大型對(duì)撞機(jī)的研究處于哪個(gè)階段?曹則賢稱,中國目前在北京、合肥和上海三地有加速器,但只有北京的加速器可作為正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)使用,運(yùn)行在GeV的能量水平上。
曹則賢在解釋大型對(duì)撞機(jī)為什么如此“燒錢”時(shí)說,中國規(guī)劃中的大型對(duì)撞機(jī)所需要的環(huán)形隧道的周長達(dá)到100公里,成本非常高。歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)位于瑞士和法國交界的侏羅山地下100米深處,總長達(dá)27公里。曹則賢稱,與隧道相比更為燒錢的是大型對(duì)撞機(jī)所用到的各種儀器,“因目前中國不具備生產(chǎn)能力,未來必須全部依賴國外進(jìn)口?!辈軇t賢解釋說,大型對(duì)撞機(jī)用到的各種高精尖探測儀器成本高昂,是大型對(duì)撞機(jī)“燒錢”的大頭。
另外,對(duì)撞機(jī)運(yùn)行時(shí)的耗電量也相當(dāng)驚人,曾經(jīng)在一項(xiàng)長達(dá)10小時(shí)的實(shí)驗(yàn)中,歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)消耗120兆瓦電量。另外,大型對(duì)撞機(jī)某些部件正常運(yùn)行需要處于低溫環(huán)境之下,為此將消耗大量液氦。大型對(duì)撞機(jī)運(yùn)行時(shí)需要的人工達(dá)到幾千,人力成本也將非常驚人。
而這么大型的項(xiàng)目有什么實(shí)際用處呢?曹則賢表示,大型對(duì)撞機(jī)用于研究基本物理問題,很難與老百姓的日常生活聯(lián)系起來。“比如它探究的是粒子產(chǎn)生機(jī)理、質(zhì)量的來源等基本物理問題,一般非本專業(yè)的物理博士也難以理解清楚?!辈軇t賢認(rèn)為,“基于對(duì)撞機(jī)的研究很難發(fā)生實(shí)際層面的應(yīng)用,中短期內(nèi)也很難產(chǎn)生明顯的社會(huì)效益,這也是楊振寧先生反對(duì)中國目前建設(shè)大型對(duì)撞機(jī)的重要原因。”
中國是否需要大型對(duì)撞機(jī)?
曹則賢表示,就他個(gè)人的觀點(diǎn),當(dāng)前堅(jiān)決反對(duì)建設(shè)大型對(duì)撞機(jī)這樣的大型科學(xué)裝置,原因就是我們的水平不夠。當(dāng)前我國使用的科學(xué)儀器幾乎清一色是進(jìn)口的。上千億投入的大型研究設(shè)施沒有相應(yīng)的工業(yè)制造水平支撐,到頭來只會(huì)落得一地雞毛的結(jié)局。他認(rèn)為,當(dāng)前中國還是應(yīng)當(dāng)推行穩(wěn)健的科技政策,切實(shí)做到科學(xué)研究對(duì)社會(huì)發(fā)展有實(shí)質(zhì)性的促進(jìn)作用,才能指望未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)反過來能為科學(xué)研究提供更大規(guī)模的條件支持。
《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者6日下午致電相關(guān)爭論的另一主角——中科院高能物理研究所。一名負(fù)責(zé)對(duì)外宣傳的工作人員稱,“高能所不再就媒體的任何提問作出回應(yīng),包括所長王貽芳在內(nèi)的高能所科研人員也不再接受媒體采訪”。
不過,在6日公開報(bào)道的王貽芳的文章中有一段很能代表他對(duì)于中國發(fā)展大型對(duì)撞機(jī)必要性的判斷:“民生問題當(dāng)然要解決,但我們也要考慮長遠(yuǎn),發(fā)展要可持續(xù),要有領(lǐng)先世界的能力……建造大型對(duì)撞機(jī)可以使我們領(lǐng)先國際幾十年,使一些重要技術(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化并走到世界最前沿,可以形成一個(gè)國際科技中心吸收國外智力資源,可以培養(yǎng)幾千名能創(chuàng)新的頂尖人才,怎么不是燃眉之急,當(dāng)務(wù)之急?而且一個(gè)大國,沒有對(duì)人類文明的貢獻(xiàn),很難說話響亮,這影響中國在世界上獲取利益?!薄?/p>