王贻芳：对撞机一定要建！花360亿又如何？杨振宁：你考虑得太少

2019年3月23日，我国的科学家们举行了一场名为“我是科学家”的大型演讲活动，王贻芳是此活动中的一个重要角色。在他的演讲中，透露了一项令人兴奋而又被争议的科研建设，它一度成为人们讨论的话题。据他所说，我国很可能在不久的将来（或已筹备）建设中国独有的正负电子对撞机（electron-positron collider）。依照金钱和时间的预算，这个项目的造价大约为360亿元人民币，于2022年开始动土，2023年即可完工。

不过，关于电子对撞机的建设，我国早已形成两个派别，他们的意见有一些相左。我国著名物理学家杨振宁先生就不怎么赞同这一项建设，认为这么做是欠考虑的。那什么是电子对撞机？著名的科学家又为何不赞同对其进行建设？他们的分歧出在哪里？一、功能强大的电子对撞机电子对撞机与宇宙的探索有关，其原理很简单，就是一个使正负电子产生对撞的设备。它可以让各种粒子，如如质子和电子等加速运转，从而达到非常高的能量值，然后将这些粒子轰击到一个固定的靶子上。通过观察这些高能粒子与靶子中的粒子碰撞所产生的现象，去发现新的粒子和新的现象等。说白了，它与两辆车相向对撞的道理相同，即单辆车高速撞向某物时，所产生的撞击力，没有两辆高速行驶的对向相撞的车所产生的撞击力大。如今，粒子的物理学研究中，最核心的问题是了解希格斯区，以及探究与其相关的理论。而希格斯玻色子则是该区域中最主要的研究对象，它是一种极其独特的物质，不带电荷和色荷是它最突出的特征。希格斯玻色子与希格斯场有直接的联系，依照希格斯机制的特点，只要证明前者真实地存在，后者也会被证明出来。这与观察大海的波浪，从而知道大海的存在以及了解其特性的道理相似。

那么，知道了希格斯波色子又有什么用呢？物理学理论普遍认为，希格斯波色子是宇宙的在构造中非常重要的一个部件，即它与宇宙的秘密息息相关。只要科学家了解到宇宙和希波斯场是如何让其他粒子拥有质量的，宇宙的起源及形成的秘密就会被直接揭开。综合这些理论就可以知道，电子对撞机对于科学家的意义是如何。如果说希波斯场是打开宇宙秘密的钥匙，那么电子对撞机就是打造钥匙的机器。虽然对撞机与研究宇宙秘密的关系如此直白，但是建设对撞机却非常困难。欧美洲用了很久的时间才建造出来，美国甚至建造到一半就放弃了。二、议论的焦点到目前为止，全世界才有十多台正负电子对撞机。第1台对撞机产生于上世纪七十年代初，之后全球各地有实力的国家都在建设属于自己的对撞机，其中就包括中国。

在这10多台对撞机中，2008年9月于欧洲建成的大型强子对撞机最为强大。2012年为其首个试运阶段，不费多大的功夫，它就证明了希格斯玻色子（上帝粒子）的存在。这一发现对粒子物理学界的研究具有里程碑的意义，对我国的震撼也非常大。我国的一些科学家迫切地感觉到，我们再不建设功能强大的电子对撞机，无论于哪一种意义而言，对我们都非常不利。因此，王贻芳等我国的一大批院士均提倡建设属于中国自己的大型电子对撞机。他们提出，我国要在2028年时建成拥有250GeV质心能量的环形正负电子对撞机（CEPC）。它的功能将比欧洲现有的电子对撞机强大，周长至少要达到50公里；2040年后，再次将它升级为拥有50 TeV的超级对撞机（质子—质子）。这是一个振奋人心的消息，不过就是否建设超级对撞机的建议出现了两个不同的声音，产生了很大的分歧。三、反对的声音和最后的结果杨振宁先生并不赞同建设超级强子对撞机，他的理由主要有这几点。

第一、建设超级强子对撞机还缺少相关知识和经验作为支撑，是否能够建成都是一个迷。到目前为止，西方各国还没有介绍超级对撞机的计划，现在欧洲的大型对撞机依然是全世界最强大的一个。它从地表埋入地下100多米，总的长度达到二十七公里，可以在微观的尺寸上对宇宙大爆炸后的宇宙初期形态进行还原。而我国最近一次于2007年11月花费6.4亿元完成的电子对撞机改造，尚未有欧洲的这一种能力。因此，杨振宁认为，对超级电子对撞机的建设要多加考虑。第二、实用意义不大。电子对撞机的建设就是为了了解宇宙的秘密和其他领域的科学，而超级对撞机的建设，其目的就是为了证明“上帝粒子”的存在。杨振宁在这里认为，大费周章地进行建设，最后只是为了证明某一种理论的正确性，似乎缺少一些实用的价值和应用性。第三、劳民伤财。王贻芳透露出的超级对撞机的建设，大约需要花费360亿元人民币。这一笔经费可不是小钱，而且建造的过程中有很多的不确定性因素，所需要投进去的钱到底是多少？尚未可知。

美国就有一个先例，他们在建设对撞机之初，先投入40亿美元为预算；建设到一半后，又投入了40多亿美元，于1993年总的投资达到了82亿美元。然而通过预算，他们仍需要再投入几百亿美元才能完成项目。最后，美国放弃了建设。就是这些意外的因素太多，所以杨振宁先生才认为，建设超级对撞机欠缺考虑。而他本人必非完全的反对建设超级对撞机，他认为现在只是时候未到而已。不过，依照目前的情况来看，我国似乎真的已经在筹备建设超级对撞机。虽然此事多遭非议，但如果真的成功建成了，那对于国人和全体人类都是一个振奋人心的消息。总结超级对撞机无论于中国或世界而言，都是非常有利的。它的出现，能给全人类带来科学技术上的突破和加快人类对宇宙探索的步伐。不过，科学的研究和发明不是快餐饭，每一个具有突破性的科学性研究，基本上都是在前人的肩膀上的。不会有人突然之间就成功地建成空中楼阁，也不会有人一觉醒来就成为最伟大的科学家。

爱因斯坦曾说过：“别人说我聪明，其实不然，我只不过是每天都与那些问题打交道而已。”超级对撞机的建设也是同样的道理，是一个循序渐进的过程，而我国从上世纪80年代起，建设了综合型的对撞机，经过后来的努力，我们也研发出了属于自己的科研成果。所以，超级对撞机能成功地被建设出来的可能性很大。不过，科学家们都有自己的观点。参考资料：《北京正负电子对撞机》《从万里长城到巨型对撞机:中国探索》图片来源于网络，如有侵权，联系删除！