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97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

2019-12-11 10:30:25

 

“我的看法完全没有改变。”

2019年4月29日下午,在北京雁栖湖畔,中国科学院大学的新礼堂座无虚席。

端坐在台上白色沙发里的,年届97岁高龄的诺贝尔奖得主杨振宁先生坚定的说明了他的态度。

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

他是回答一位来自中国科学院高能物理研究所学生的问题。“我想代表我所有的同学再问您一次,您现在对我们建造CEPC的想法有没有改变?”

五年以前,中国开始酝酿建造CEPC。

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

CEPC,高能环形正负电子对撞机,该设备被寄望能够高能物理领域探索和理解希格斯粒子性质、宇宙早期演化等一系列未解的关键科学问题和寻找新的物理规律。

在经过上世纪中的物理黄金时代之后,人类再也没有重大的物理发现,人类对物理最重要的公式几乎有半个世纪没有更新。

也许,人类需要更强大的实验设备去打开一道窗口。

可就在这时,杨振宁发出了“the party is over”的声音。

 

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

在上个世纪八十年代的一个VPI会议上,杨振宁抛出了这个观点。

在这之前的二十年前,恰好是物理的party时间,高能物理的新发现层出不穷,此间一共产生了二十个诺贝尔奖。

可狂欢过后带来的是冷寂。

渐渐地,大家发现该发现的已经发现了,再往前,高能物理已经很难找到突破口。

也许谁都意识到party要结束了,杨振宁只是第一个把它说出来。

而这句话说的时间非常微妙。

当时美国正在听证高能对撞机的建设。

美国在高能对撞机上已经投入了二十亿美元,挖了一个巨大的隧道。但就在这时,美国对高能对撞机的前景产生了怀疑,并开始认为这将是一个巨大的而无法预估收获的投资,最终,美国国会参与投票,否决掉这个项目,将20亿美元挖开的隧道重新填上。

宁愿这二十亿打了水漂,也要坚决止损。

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

这对美国甚至全世界的高能物理学家来说,这无疑是一种极为痛心的事情。

甚至有人认为正因为美国的放弃,使得美国在高能物理的研究上开始落后于欧洲,失去了高能物理中心的位置。

诺贝尔奖获得者、中科院外籍院士David Gross说道:“上个世纪90年代早期,我亲眼目睹了美国超级超导对撞机(SSC)计划被取消,当时SSC最积极的反对者提出了很多与杨教授一样的论点。然而今天,绝大多数人(包括当时的反对者)都同意SSC计划的终止对美国基础物理学是一场灾难,带来的很多负面效应始终难以消除。美国在粒子物理学上曾维持多年的毋庸置疑的领导地位,就这样很快地拱手让给欧洲,同时丧失的是一种至关重要的“大胆设想”和实行雄心勃勃的长期大型项目的能力。”

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

而物理学家更担心的是,如果再不建高能对撞机,物理学的研究将在一片黑暗中进行。

正在全球物理学家感到沮丧之时,经济高速发展的中国进入了他们的视野。

如果美国不建,中国可不可以建?

在谈到中国能不能建时,诺贝尔奖获得者David Gross说道:“中国在世界舞台上雄心勃勃,这主要取决于中国的GDP总量,而不是人均GDP。尽管人均GDP不高,但这阻止不了中国把目光投向月球,也阻止不了中国建成三峡大坝这样的伟大工程。启动大科学工程和中国的雄心壮志是非常吻合的。”

是的,中国可以建造三峡,可以开启登月工程,为什么不能再花一个建三峡的钱,去建一个高能对撞机呢?

而David Gross还为中国建造对撞机的前景进行了描述:

“更重要的是,我坚信一条经过历史考验的真理,那就是在科学前沿的长期投资可以推动技术的发展。正是这种技术进步,可以将发展中国家提升为经济超级大国。”

“CEPC还会从另一个方面促进中国科学的发展,即变成吸引国际上物理和工程人才的“磁石”,从而创造和夯实一个能促进中国其他技术领域发展的人才环境。”

研究前沿科技,使中国成为一个物理研究中心,是所有支持在中国建对撞机的中心观点,包括中国科学院院士王贻芳。

 

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

可是,这个对撞机却受到了杨振宁的反对,这个反对从一开始到现在,依然没有更改过,有人把这称为97岁杨振宁的最后一战。

那么,杨振宁为什么要反对呢?

其实杨振宁早就详细解释过。他为此专门写了一个文章 ,里面列了七个理由。

1.建造大对撞机美国有痛苦的经验: 1989 年美国开始建造当时世界最大对撞机,预算开始预估为30亿美元,后来数次增加,达到80亿美元,引起众多反对声音,以致1992 年国会痛苦地终止了此计划,白费了约30亿美元这项经验使大家普遍认为造大对撞机是进无底洞

而中国现在来建,最终的费用可能是二百亿美元。 

2.高能所倡议在中国建造超大对撞机,费用由许多国家分摊,可是其中中国的份额必极可观。今天全世界都惊叹中国GDP已跃居世界第二,可是中国仍然只是一个发展中国家,人均GDP还少于巴西,墨西哥或马来西亚,还有数亿农民与农民工,还有急待解决的环保问题,教育问题,医药健康问题,等等建造超大对撞机,费用奇大,对解决这些燃眉问题不利,我认为目前不宜考虑

3.建造超大对撞机必将大大挤压其他基础科学的经费,包括生命科学,凝聚态物理,天文物理,等等

4.为什么有不少高能物理学家积极赞成建造超大对撞机呢?原因如下:

高能物理学是二战后的一个新兴领域,此领域七十年来有了辉煌的成就,验证了标准模型,使人类对物质世界中三种基本力量有了深入了解可是还有两项大问题没有解决:

A)对剩下的第四种基本力量--引力的深入了解还有基本困难

B) 还没有能了解如何统一力量与质量希望解决此二问题当然是所有物理学家的愿望

有些高能物理学家希望用超大对撞机发现超对称粒子,从而为人类指出解决此二问题的方向

但是找超对称粒子已经有很多年了,完全落空今天希望用超大对撞机来找到超对称粒子,只是一部份高能物理学家的一个猜想多数物理学家,包括我在内,认为超对称粒子的存在只是一个猜想,没有任何实验根据,希望用极大对撞机发现此猜想中的粒子更只是猜想加猜想

5.七十年来高能物理的大成就对人类生活有没有实在好处呢?没有。假如高能所建议的超大对撞机能实现,而且真能成功地将高能物理学更推进一大步,对人类生活有没有实在好处呢?我认为短中期内不会有,三十年,五十年内不会有而且我知道绝大多数物理学家都同意我的这个说法

6.中国建立高能所到今天已有三十多年如何评价这三十多年的成就?今天世界重要高能物理学家中,中国占有率不到百分之一二。建造超大对撞机,其设计,以及建成后的运转与分析,必将由90%的非中国人来主导。如果能得到诺贝尔奖,获奖者会是中国人吗?

7.不建超大对撞机,高能物理就完全没有前途了吗?不然我认为至少有两个方向值得探索:A. 寻找新加速器原理B.寻找美妙的几何结构,如弦理论所研究的这两方面的研究都不那么费钱,符合当今世界经济发展的总趋势。

所以,当学生再问他时,杨振宁特别表示,自己的立场没有改变。

 

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

事实上,虽然中国现在经济发展了,国家也不太差钱了,但真正需要用钱的地方还是很多的,尤其是很多科技投入。

有时候,我们省一点也不是没有道理的。

在这一点上,我们可以学一下俄罗斯。

俄罗斯现在的经济不行,GDP就我们广东省差不多,平均教育投入不如世界平均水平。

但是俄罗斯的很多科研成果并不少,很多领域还是世界一流。这是怎么做到的呢?
就是在不需要大量金钱投入的领域保持自己的优势,比如数学。现在俄罗斯的数学依然是世界一流的。原因就是这样的研究,并不需要花太多的钱。

 

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

而我们中国的数学依然是世界三流的水平。事实上,可能很多人并不知道。昨天我给大家推荐日本人写的一套数学书,还有网友留言:中国数学不是世界最牛的吗?
我们希望如此,但很遗憾,中国的数学在世界范围是三流水平。

像一向支持建大型对撞机的数学家丘成桐也说,现在中国一流的数学家不超过十个,而这十个还有一大半在美国搞研究。

对于数学这种不需要花钱的领域,我们却投入的钱更少,很多研究数学的科学家没有多少收入。

去年还爆出一个新闻,一位搞数学研究的博士后,因为生活经济的压力,决定放弃学术研究,跑去当了中学老师,让其导师气得晚上失眠。

这位研究者放弃研究,原因之一就是收入问题。现在我们好多数学家都跑到国外去,比如现在最热的数学家许晨阳,重庆人,现在也在国外。

其实这种人才的流失非常之多。最大的原因还是我们在这方面的投入不多,给科学家的收入不多,另外,就是学术氛围不够。

建对撞机,需要六百亿美元,而可能只需要花个几亿美元,就能让中国的数学家们待遇大有可观,而且还可以吸引全球的数学家来到中国,在中国建一个数学中心。

当然俄罗斯的彼得大帝就是这样干的,引进了欧拉一大批数学家之后,才建立起俄罗斯二百年的数学辉煌。直到今天,数学成为俄罗斯的镇国之宝。俄罗斯人称,只要莫斯科大学的数学系不倒,俄罗斯就算成为废墟,也有可能重新崛起。

 

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

所以,中国真正需要投入钱的地方太多了。中国还没有到随意花钱的地步,任何投入需要看产出比。

另外,杨振宁也指出,搞物理研究,不一定要高能对撞机。

事实上,搞好数学了,对物理研究也有帮助。

:A. 寻找新加速器原理。B.寻找美妙的几何结构,如弦理论所研究的。

尤其是第二点,寻找美妙的几何结构。

其实杨振宁的物理成就也来源于数学基础。

杨振宁是物理界少有的大量运用数学的科学家。他曾经说过:我的物理学界同事们大多对数学采取功利主义的态度。也许因为受我父亲的影响,我较为欣赏数学。我欣赏数学家的价值观,我赞美数学的优美和力量:它有战术上的机巧与灵活,又有战略上的雄才远虑。而且,堪称奇迹中的奇迹的是,它的一些美妙概念竟是支配物理世界的基本结构。

而他跟李政道分手之后,自己依然不断有新成果,而李政道则没有太大的进展,也跟数学有关。杨振宁曾经表示:“政道是一个极聪明的物理学家,吸收能力强,工作十分努力。可是洞察力与数学能力略逊一筹,所以一九六二年以后文章虽写得很多,没有什么特别重要的,没有大影响。”

所以,杨振宁才提出要“寻找美妙的几何结构”。而做数学理论研究,其实是不费钱的。这也是俄罗斯为什么穷得一个国家跟中国广东GDP一样了,还能在数学研究上处于领先,就是因为数学研究太省钱了。

97岁杨振宁的最后一战,阻止中国耗资千亿建造超大对撞机

 

中国现在经济好了,但也没有好到比美国还土豪的地步。所以,有更省钱的方法,何乐而不为呢。

 

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