[对撞机]杨振宁和王贻芳之争:中国要不要花1400亿元建对撞机?


[对撞机]杨振宁和王贻芳之争:中国要不要花1400亿元建对撞机?
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[对撞机]杨振宁和王贻芳之争:中国要不要花1400亿元建对撞机?

有关我国要不要建环形正负电子对撞机(CEPC)的争论由来已久 , 物理学家之间至今还在进行激烈的争论 。 物理学家分为两个阵营 , 一个是以物理学泰斗杨振宁为代表的反对阵营 , 还有一个是以高能物理学家王贻芳为代表的支持阵营 。
为什么要建造CEPC?
粒子物理标准模型是目前理论物理学的最高成就 , 它统一了电磁力、弱核力以及强核力 , 其理论预言都已经得到了粒子加速器的证实 。 但粒子物理学的发展已经遇到了瓶颈 , 因为想要进一步揭示物质的结构 , 需要更高能级的粒子碰撞 。
对于物质结构的理解 , 有力地推动了基础科学的发展 , 从而促进科技的发展 。 因此 , 如果科技想要取得更进一步的飞跃 , 就需要更加深入研究物质结构 , 而这离不开更为强大的粒子加速器 。
目前 , 世界上粒子碰撞能级最高的加速器是大型强子对撞机(LHC) , 它所取得的最重大成就是发现了希格斯玻色子 , 证实了标准模型所预言的希格斯机制 。 希格斯机制是物质质量的一大起源 , 有一些基本粒子穿过希格斯场时将会获得质量 。
然而 , 目前的粒子加速器无法对希格斯玻色子进行精确测量 , 因为碰撞能级不够 , 无法制造出大量干净的希格斯玻色子 。 如果能够建成环形正负电子对撞机 , 希格斯玻色子将能被进行精确测量 , 我们有望找到粒子物理标准模型的突破口 。
虽然标准模型取得了巨大的成功 , 但这套理论肯定不是终极的 , 因为引力还没有被包含进去 。 只有通过新一代粒子加速器发现标准模型的突破口 , 我们才能找到统一四大基本自然力的终极物理学理论 。
支持建造新一代粒子加速器的物理学家认为 , 不但建设CEPC很重要 , 而且还迫在眉睫 。 如果我们没有在最近几年赶上 , 国外将有类似的粒子加速器项目要上马 , 我们就会错过大好时机 。 如果CEPC能够及时建成 , 我国有望成为前沿物理学研究的中心 , 吸引全世界顶尖物理学家的到来 , 这将会大力促进我国的科技发展 。
为什么不要建造CEPC?
在杨振宁看来 , 建造CEPC没有想象中的那么美好 。
首先 , CEPC不一定能够找到超越标准模型的线索 。 如果只是在更高精度上测量了希格斯玻色子 , 而没有找到新的突破口 , 这就没有什么现实意义 。
其次 , CEPC的建造将要耗费海量的资金 , 杨振宁估计将要超过200亿美元 , 相当于人民币1400亿元 。 如果巨大的资金投入到CEPC中 , 势必会挤压其他研究的资金投入 , 而且这么做也不能保证会取得重大研究成果 。 而我国目前在教育、环境、医疗等领域还急需资金投入 , 把钱用在刀刃上更符合实际 。
另外 , 即便CEPC获得了重要发现 , 但在未来数十年内也不会给普通人的生活带来什么变化 。 因为高能物理所研究的都是那些能级非常高的粒子 , 它们的存在时间都非常短暂 , 现实意义不是很大 。
【[对撞机]杨振宁和王贻芳之争:中国要不要花1400亿元建对撞机?】对于要不要建环形正负电子对撞机这样专业的问题 , 最终应该还是交由专业的人来评判 。