大型粒子对撞机这趟浑水,中国到底该不该进?这个问题,这两天成功出圈,从高能物理学研究界一点点走向社交媒体。

在侃侃而谈之前,咱们先来聊一聊大型粒子对撞机是什么东西?

全球公认烧钱利器

首先我们要清楚一个概念,大家伙认知中的世界分为两部分,一个是宏观世界,比如说杯子里的水、盘中的餐食,看得到摸得着,符合普世对于宏观世界的认知。

另一个就是微观世界,也就是咱们经常说的质子、原子之类的。举一个例子,杯子里的水不再是简简单单的水,那是无数个二氧化氢分子的集合体,由无数个氢原子和氧原子构成,如果再说得细一点,还能延伸到氢离子与氢氧根。

有朋友可能就要说了,说来说去不都是水吗?从宏观角度来讲,确实是,但是从微观角度,那就是一群原子基团。

人类肉眼没法看到氢原子与氧原子,想要对它进行研究,必须花大价钱买设备。

即使设备到位了,想要让不同的微观粒子完全分离也没有那么容易,这种时候就需要一个叫做粒子对撞机的东西。

简单来说,就是通过设备让粒子运动加速,高速运行的粒子发生碰撞,会产生极大的相互作用反应率,这种反应率人类可以观察到,并且还可以从中分析出一些微观粒子特性。

理论上粒子碰撞产生的能量越大,能够分析出来的特性就越多,这也意味着科研人员需要准备越大型的粒子对撞机。

这种完全依托于理论的东西,真的可行吗?

答案是肯定的,因为这条路已经有人走了好几步。欧洲目前拥有世界上最大的粒子加速器,该仪器位于法国与瑞士交界处,光环状通道就绵延了27公里。

如此庞大的工程,耗费了欧洲54亿美金。

在高能物理学领域,老美从来不自甘落后,早年间他们也想要砸钱建造一个属于自己的超级粒子对撞机,只可惜理想很丰满,现实很骨感。

相关技术不够成熟、项目开支简直是个无底洞,好好的粒子对撞机最后生生成了烂尾楼,砸进去的十几亿美金连个响都没听着。

这么烧钱的东西,中国真的要建吗?

风声一直很大

最近我国的某位科学家在接受采访时表示,世界上最大的粒子对撞机,可能在三年内与我国开拔动工。

难道说大型粒子对撞机,不再是科研经费无底洞了?还是说相关领域研究取得什么突破啦?

中国科学院高能物理研究所所长王贻芳透露,早年间美国确实放弃了超级粒子对撞机计划,但是最近几年环形正负电子对撞机(CEPC)再次被美国搬上了谈判桌。

这一次他们准备花费10年光阴,耗费50亿美元,也就是360亿人民币,在美国建立起下一个全球粒子物理中心。

那句话怎么说来着,“寇可往我亦可往”。

就连欧洲核子研究中心理事会主席来中国进行学术交流时都表示,在他看来,中国目前完全有能力建立起世界最大、能量最高的粒子加速器。

与之形成鲜明对比的就是我国的杨振宁教授,杨教授是我国高能物理学,乃至世界高能物理学的先驱之一,在他看来,有那个钱还不如搞点看得见的东西。

想要建造出真正意义上的大型粒子对撞机,50多亿美金恐怕只是初始基金,此后随着研究的深入,科研支出简直就是一个无底洞。

我国是一个发展中国家,每年的科研资金比较有限,大型粒子对撞机必然会挤压其他科研项目的生存空间。

有那个钱不如花费在教育、民生、医疗等方面,反正大型粒子对撞机以及相关研究成果短时间之内根本无法变现,可能过个五六十年还是只停留在皮毛阶段。

最可气的是,我国高能物理学家数目不多,想要组成一个成熟稳定的专家组,需要从西方引进大量人才。如果大家只是交流学习也就罢了,中国人花钱在中国建造项目,核心骨干成员、包括团队领导人都是外国人,你觉得这件事情合适吗?

科研界的香饽饽

大型粒子对撞机在我国可不仅仅只有“诗和远方”,我国人民之所以如此纠结,无非就是在抉择把钱花在当下,还是花在虚无缥缈的未来之上。

如果全球都在做同一个项目,那么这个项目一定有它的必要性。

可是谁能保证中国投入的科研资金不会打水漂呢?谁能保证这个可能三五十年都看不到实际效用的项目,在未来会扮演怎样的角色呢?

如今我们知道探月工程很重要,人类第二次大航海的机会,中国必须牢牢把握好。但20世纪的经验告诉我们,一场太空竞赛就可以将风头正盛的苏联彻底打倒。

中国科幻小说三体中曾经提到,三体人为了让人类文明停滞不前,想方设法阻碍地球人对于微观世界的探索,他们采取的措施就是操控质子从而妨碍粒子对撞机进行实验。

从某种角度上来说,大型粒子对撞机可以约等于未来,可问题在于我们不知道未来会向哪个方向演变。

至于极高的不确定性,选择“保守牌”其实堪称明智。可问题在于,新中国成立70多年来,我们已经吃够了起跑晚的亏,好不容易拥有了和其他国家同台竞赛的机会,我们真的还要玩“后来者居上”的那一套吗?为什么不能在起步阶段跟着大部队一起跑呢?

王贻芳教授是中国粒子对撞机项目的主要发起人,在他看来微观世界是中国人必须争的擂台,并且我们的底子比任何人都不差。

多年以来许多研究高能物理学的中国籍学者选择走出国门,在欧美进行粒子对撞研究,他们都积累了一定的知识和经验,我国从来都不缺人才。

至于资金方面,王贻芳教授和其他研究人员经过两次估算后认为,360亿人民币差不多够用,虽然依旧不是什么小数目的,但比杨振宁教授提出的200亿美金容易接受许多。

更重要的是,如此高的前期投入并非完全没有回报,这个项目将会是成百上千名科学家几十年的奋斗目标,是一代又一代高能物理学者的摇篮,为了未来买单,从来都不算贵。

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