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王怡芳:對撞機必須建!砸360億怎么了?楊振寧:你考慮得太少

 水之源處 2020-07-23

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,成為興旺發(fā)達的國家,其中一個重要標(biāo)志就是掌握核心科技,實現(xiàn)自主研發(fā)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我們深知科學(xué)技術(shù)的重要性,掌握了科技就掌握了話語權(quán),就不會被其他強國打壓,做事的底氣就會更足。尤其是進入21世紀(jì)之后,各個國家在科技領(lǐng)域的競爭更加激烈,在此背景下,王怡芳院士和楊振寧教授展開了一場辯論,關(guān)于中國物理學(xué)發(fā)展前景的辯論。

高能粒子學(xué)的攻克關(guān)鍵

楊振寧教授和王怡芳院士爭論的核心問題就在于:粒子對撞機的建設(shè)問題。那么,這種粒子對撞機到底有什么作用呢?粒子對撞機還有一個名字叫粒子加速器,粒子加速器的能量區(qū)間很大,在幾千和幾萬電子伏特之間。

這種機器是用來進行高能物理學(xué)研究的,像這樣的加速器因為其具有的超高數(shù)量級,可以用做研究對稱物質(zhì),量子動力學(xué),模擬宇宙等問題。

上個世紀(jì)五十年代的時候,我國科研人員籌備過建立粒子加速器的任務(wù),但是那個時代的物力財力和技術(shù)水平還達不到要求,加速器束流強度過低,不能滿足束流密度高于靶的粒子。因為設(shè)備的局限,導(dǎo)致此領(lǐng)域的研究沒有什么重大突破。

這個問題一直困擾著我國的科研人員,經(jīng)過他們的不斷試錯與努力,對于建造技術(shù)的進一步掌握,科研人員才能獲得足夠強度的束流,粒子研究邁上了一個新臺階。但由于是粒子研究領(lǐng)域還有著許多空白,為了搞好實驗研究,降低成本,科研人員用較為低廉的價格建立了能量相對較低的正負(fù)電子對撞機。

正負(fù)電子對撞機的運行具有物理學(xué)領(lǐng)域劃時代的意義,科研人員通過它獲得了具有較高價值的研究成果,可是相比于歐洲國家的粒子學(xué)發(fā)展,我國的粒子學(xué)發(fā)展還有很大的進步空間。所以,當(dāng)我國具有代表性的物理學(xué)家融聚一堂,開展關(guān)于是否建立粒子對撞機的討論時,也免不了產(chǎn)生不同的聲音。

爭論焦點的產(chǎn)生

王怡芳院士是中國物理粒子學(xué)方面的研究專家,他認(rèn)為,只有我們自己擁有了完備的器材,自主研發(fā)出科學(xué)成果,才能在國際上立于不敗之地。他的這種想法是不錯的,倘若科技落后,我們就不得不看他國臉色,用大批高質(zhì)量的生活用品去換取他們廢棄不要的研究器材,我們不能忘記歷史,必須加緊發(fā)展,時刻充滿憂患意識。

王怡芳院士畢業(yè)于南京大學(xué),1984年他便赴瑞士的歐洲核子中心學(xué)習(xí),在那里他接觸到了高能粒子研究,回國之后也一直在從事高能物理實驗。在瑞士的那段日子對他的影響很深,他心中常縈繞著一個想法:我的祖國能不能也擁有一臺自己的粒子對撞機?這是我國物理研究迫切需要的!

因為見識過歐洲高端的物理研究設(shè)備,王怡芳深知粒子對撞機雖然研究建設(shè)經(jīng)費昂貴,但是對于未來的科研事業(yè)卻有著不可小覷的作用,也是掌握科研領(lǐng)域話語權(quán)和主動權(quán)的重要一關(guān)。正因為如此,世界上其他強國都紛紛籌建自己的粒子對撞機,哪怕要付出高昂的代價。

美國已經(jīng)擁有了自己的粒子對撞機,回顧當(dāng)初,在設(shè)備建設(shè)的路上可謂是一波三折,困難重重。那時美國建設(shè)粒子對撞機的預(yù)算是40億美元,難道花費了40億美元就建成了嗎?

1993年美國建立粒子對撞機花費了82億美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了經(jīng)費預(yù)算,盡管如此,建設(shè)的進度仍然沒有達到預(yù)估,經(jīng)過進一步評估,科研人員不得不承認(rèn)一個殘酷的事實,建造設(shè)備至少還要再花費200億美元,這個天文數(shù)字瞬間震懾了美國人的心。于是,粒子對撞機的建設(shè)暫時擱淺了,即便是世界霸主美國一時之間也拿不出這么多經(jīng)費。

后來又經(jīng)過多年籌備,不斷地改進才建成了粒子對撞機,正可謂是“殺敵一千,自損八百”,建造這一個設(shè)備的科研成果是一個遙遙無期的期盼,但是擺在眼前的勞民傷財?shù)臄?shù)字卻是無論如何也無法繞過的問題。

實事求是是解決問題的關(guān)鍵

正是有了美國慘痛的前車之鑒,楊振寧教授是反對現(xiàn)階段的中國建造自己的粒子對撞機的。他說,粒子對撞機的建設(shè)就如同釣魚,必須要有足夠的時間和充分的耐心,而且還需要大量的金錢。

我們國家有自己的國情,需要具體問題具體分析,人民是國家的主人,改善國計民生才是大計,如果冒然建造粒子對撞機,不但可能因為經(jīng)驗不足而停滯,也有可能因為花費過多而造成人民的負(fù)擔(dān)加重。這顯然是不明智的舉動。

王怡芳認(rèn)為只要建造出來,以后的前途形勢將一片大好,哪怕砸個360億,正所謂舍不得孩子套不住狼。可顯然,這種大工程不能以一時的喜好便下決定。趙午教授說,想建成對撞機首先要顧全大局,實事求是,他曾親自參加過美國此類設(shè)備的建設(shè)工作,有很豐富的經(jīng)驗。

當(dāng)時的美國,政府與科研之間在進行爭奪經(jīng)費的激烈斗爭,所以建造對撞機不僅僅是科研領(lǐng)域的事情,更是整個國家的事情,稍有不慎就會引發(fā)難以調(diào)和的矛盾。

還有一個重要原因,就是科研經(jīng)費的使用問題。在經(jīng)費一定的情況下,如何使用將成為重要的問題,我國正處于社會主義發(fā)展初級階段,有許多需要用錢的地方,社會基建還有人民的生活保障沒有一樣不需要政府的努力。自然,在科研經(jīng)費方面,數(shù)目會比資本主義國家少一些,而且,一旦花大價錢建造了粒子對撞機就會使得其他的科研項目受到?jīng)_擊和影響。

高能粒子物理學(xué)的研究不是一蹴而就的,作為一門超前高端的學(xué)術(shù)研究,甚至可以說它在短時間內(nèi)得不到什么應(yīng)用于社會實踐機會。所以在建造設(shè)備上更應(yīng)該慎之又慎。

楊振寧教授提出,現(xiàn)階段的發(fā)展無法籌備建造的資金,缺乏經(jīng)驗,并且也會降低對撞機的應(yīng)用價值。建設(shè)粒子對撞機是為了發(fā)展高能物理,而高能物理的重點不在于機器本身,首先理論要跟得上。

發(fā)展之路任重而道遠(yuǎn),我們首先要認(rèn)清現(xiàn)實,實事求是,立足當(dāng)下,既要低頭拉車又要抬頭看路,穩(wěn)步向前,不驕不躁。不論科技領(lǐng)域還是經(jīng)濟領(lǐng)域,都要用大局觀掌控全局,不能只考慮短暫的得失,這是對撞機的建設(shè)爭論給予我們的深刻啟示。

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