葉臾

最近，關(guān)于中國要不要建超大對撞機再度成為熱門話題。其實這個問題早在2016年就有一次爭論，當時諾貝爾物理學獎得主楊振寧公開站出來反對，表示支持的則有著名數(shù)學家丘成桐等人。孰是孰非成為大對撞機項目能否獲得國家支持的關(guān)鍵。

對撞機是一種科學研究的基礎(chǔ)設(shè)施，主要應(yīng)用于粒子物理領(lǐng)域。這個領(lǐng)域研究的是一個基本問題——構(gòu)成宇宙的物質(zhì)到底是什么，以及構(gòu)成物之間是如何互相作用的。借助先進的觀測工具，科學家先后發(fā)現(xiàn)了原子、原子核、核子、夸克……現(xiàn)在要觀測更微小的物質(zhì)靠什么呢？科學家決定制造一個加速器，增加各種粒子的動能，讓它們相互作用，動能越高，越能看清細微結(jié)構(gòu)。

對撞機就是粒子加速器的一種。它同時加速兩束粒子，讓它們發(fā)生碰撞，這樣就可能碰出新的粒子來。美國的一位物理學家曾經(jīng)通俗地解釋說，對撞機就像一把錘子，用它使勁砸墻時，并不確定能砸出什么東西，但要是沒有這樣一把錘子，肯定砸不開墻。

對撞機可以帶來極高的動能，但建造比較麻煩，成本非常高。截至目前，歐洲核子研究中心的大型強子對撞機（LHC）可以說是世界上最強大的。2012年，科學家利用這把“錘子”砸出了具有“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子，代價是上百億美元的經(jīng)濟成本和十余年的時間成本。

中國的粒子物理學家也一直希望能有一把像樣的“錘子”。早在上世紀70年代，中科院高能所就提出要建造一臺全世界最強的質(zhì)子加速器，后來出于多方面考慮，這個計劃未能如期實施，取而代之的是，我國建造了一臺能量較低的北京正負電子對撞機（BEPC）。

希格斯玻色子被發(fā)現(xiàn)不久，中國物理學家王貽芳就提議建造一臺環(huán)形正負電子對撞機（CEPC），按照設(shè)想，它將比歐洲大型強子對撞機大7倍、精度高10倍。這個計劃提出后得到了世界多國數(shù)百名科學家的支持，其中包括丘成桐、丁肇中等知名學者，但也遭到不少人的反對，其中最知名的就是楊振寧。

反對者的疑慮主要有兩個，一是成本問題。環(huán)形正負電子對撞機需要建設(shè)一個長達100公里的環(huán)形軌道，造價少說也要300億元人民幣，多則可能達到上千億元。這筆錢在科研領(lǐng)域可不是一個小數(shù)目。國家每年的科研經(jīng)費就那么多，你這里占多了，別人的科研項目就會吃虧。

二是專業(yè)界對粒子物理學未來方向存在分歧。楊振寧強調(diào)“盛宴已經(jīng)結(jié)束”，認為粒子物理研究早該走出對撞機范式、尋找其他突破口。這是學術(shù)之爭，屬于見仁見智的問題。

吃瓜群眾也有擔憂，覺得花這么多錢還不知道能砸出什么，不如把錢用到看得見摸得著的地方。但也有人反對這種觀點，認為幾百億元修高鐵只能修幾十公里，一臺對撞機或許能帶來新的世界認知。

超大對撞機到底該不該建？我想經(jīng)過充分討論后，專業(yè)決策者會很快做出明智的決定。