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杨振宁反对建造巨型对撞机的看法难能可贵

来源:虎极八卦发表时间:2016-09-05 13:38:07发布:社会热点关注:

要点速读

  • 1中国确实“不差钱”,“有这个能力”,但在这种情况下提出反对意见更为可贵。

  • 2几十年来,杨振宁在这个问题上的态度是一以贯之的,不应质疑他的动机。

杨振宁反对现在建造超大对撞机,主要原因是缺乏性价比

看过科幻小说《三体》的读者,可能了解巨型对撞机是怎么一回事。三体人正是通过智子干扰大型对撞机的运作结果,使人类物理学的基础研究无法更进一步,从而导致科技“停滞”。目前,已运作近三十年的北京正负电子对撞机(BEPC)面临退役,中国高能物理的前进被认为需要一个新的、更大的、能量更高的对撞机。而从国际角度来看,美国当年的大型对撞机SSC计划搁浅多年未有重启的迹象;欧洲的大型强子对撞机LCH已经完成了基本任务——发现了“上帝粒子”希格斯玻色子,但取得更多发现似乎力有未逮;在此情形下,中国酝酿中的超大型环形正负电子对撞机(CEPC)被国际高能物理学界寄予厚望。这也是丘成桐和威滕等著名学者表态支持这一计划的背景。

著名数学家丘成桐多次表态支持中国建造超大型对撞机

著名数学家丘成桐多次表态支持中国建造超大型对撞机

那作为理论物理大家的杨振宁,为何却出来表态反对现在建造超大对撞机呢?在“知识分子”公号的文章中,杨振宁列举了七条理由,此处不烦引。大概的意思就是两点,一是费用太贵,中国还有更燃眉之急的地方需要钱,项目会挤压其他基础科学的经费;二是对新对撞机的成果不看好,并认为高能物理即使取得成就对人类也没有实在好处,意指高能物理并没有取得重要进展的迫切需求,而且中国高能物理也不会因为这个对撞机得到多少收获,要是取得诺奖成果功劳还得归外国人。杨振宁认为,高能物理要发展,需要另觅方向,不应在巨型对撞机一棵树上吊死。

很多人认为中国“不差钱”,应利用国家体制优势坚持长期战略,占领科学制高点;一些人甚至怀疑杨振宁动机

杨振宁列举的反对理由之二,提到了“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。”

这是一个网络讨论中常常遇见的说法,但这个论调近年来似乎越来越不受到欢迎——不少人认为,这种类似于“高铁请等一等你的人民”、“西部人民还在吃草,不应搞那么多劳民伤财的项目”的论调,只会是中国发展进步的阻碍。杨振宁这次的说法,同样也受到很多反对:一些人认为不应该这么短视,只考虑短期划算不划算,而是应该面向未来,坚持长期战略,“等到我们在太空中谈笑风声的时候,我们才会知道,今天的选择是多么的重要。”;一些人则认为杨振宁的看法缺乏格局,目光着眼点太小,只会浪费中国在大型工程、大型项目方面的体制优势,“中国现在不差钱,无论奥运会,G20,世博会,都是世界最高规格,可以看出在搞大型工程上欧美已经完全被我们甩在身后。如果中国不搞,别的国家也搞不了。”

几个大型的对撞机项目。左下为酝酿中的中国CEPC,预定位置在秦皇岛

几个大型的对撞机项目。左下为酝酿中的中国CEPC,预定位置在秦皇岛

在不少人看来,杨振宁反对建造巨型对撞机是不可理解的,像丘成桐就表示“这些实验背后的基础理论都用到杨先生的学说,因此每一次突破后,我们对杨先生的学问有更进一步的景仰”,想不通为何杨振宁反对。一些人则翻旧账,认为当年李政道支持北京正负电子对撞机,而杨振宁因为与李政道闹翻,所以表示反对,如今再次表示反对,同样是这个原因;还有人拿出杨振宁当年不回国来说事,认为杨不支持对撞机是因为不爱国,怕中国人取得成就;甚至还有人怀疑杨振宁是不希望后辈超过他。

这些对杨振宁动机的质疑,恐怕是站不住脚的。几十年来,杨振宁在这个问题上的态度是一以贯之的。在此前接受杨澜访谈时,杨振宁就提到,自己当年反对北京正负电子对撞机项目,是对中国最大的贡献。原因也是这个项目性价比不划算,应该把资金投入到别的项目,而在他的反对下,项目规模缩到了当初的三分之一。杨振宁自己是搞理论物理的,但这几十年来一直鼓吹把资金投入基础研究时要慎重,更主张搞应用科学。而说杨振宁就是不支持中国科学发展、害怕后来者超过他,更不是事实。自归国以后,杨振宁以90高龄还一直站在科研一线,带学生。该上马的东西他也主张上马,比如中国的第四代光源(X射线自由电子激光)项目就是杨振宁一手促成的。

既然动机方面没有理由怀疑,那么杨振宁的反对,到底该怎么看呢?是不是短视?是不是没有看到中国的“体制优势”?

正是因为中国存在集中力量办大事的“体制优势”,所以“不上马”也许更加难能可贵

可以与讨论中的中国巨型对撞机作对比的,正是多年前美国搁浅的项目“超导超大型加速器”(SSC)。这个工程要是按计划建造起来,其加速产生的能量要远超过欧洲后起的LCH。然而这个项目最终还是没有建立起来,原因非常复杂。值得中国参考的理由包括预算太贵、超支、以及缺乏国际经费资助等等——而也许更值得中国人参考的,是这次搁浅所反映出的美国人的心态:美国再也不在每个领域都强行要争夺世界第一,美国人不羞于当世界第二,不那么看重“面子”而是要“里子”。要知道,在美苏争霸时期,美国人可是什么都要争取超过苏联一头的,不管工程规模有多大,项目开支有多巨大。但从这个项目开始,美国人开始有取舍了,这才是“大型工程上欧美已经完全被我们甩在身后”的真相。

已废弃的美国SSC项目挖的隧道。这个项目美国人没有“强行上马”

已废弃的美国SSC项目挖的隧道。这个项目美国人没有“强行上马”

并且,从后来的结果来看,SSC项目的搁浅也并没有导致预想的可怕结局——美国人并没有在高能物理界失去主导地位,在欧洲的LCH建造起来后也是如此。离开了超大型对撞机,美国高能物理界也做出了很多新的发现,找到了一些新的方向。一些物理学家开始认为当初放弃项目没有什么不好,要怪就怪当年的设想太过庞大,要是迈个较小的步伐,做出一个足够发现“上帝粒子”的加速器,就很好了。一些人认为,部分学者重启大型加速器超过LCH的想法,缺乏物理学上的理由,只有政治上的理由。

对于中国来说,SSC项目的搁浅有启发意义。中国的确可以说是“不差钱”,有能力上马这项大工程,但如果经过权衡可以存在“放弃”的选项,也是非常难能可贵的。

大型科研项目,该做加法做加法,该做减法就做减法

在今年年初与引力波有关的专题中,《今日话题》曾提到,“中国科研投入虽然体量很大,但却存在基础研究投入相对不足的问题。以太空方面的投入为例,像神舟、天宫、嫦娥等项目,整体上还是偏应用的,像美欧那种动辄投入几亿、十几亿美元、欧元就上马一个探测引力波项目(LIGO计划、LISA计划)、探测彗星认识太阳系起源(“罗塞塔”计划),中国还很少见。”认为应加大基础研究投入。

而现在这篇文章却认为杨振宁反对加速器的想法“难能可贵”,岂非自相矛盾?并非如此。关键就在于大型科研项目要讲究“有所为,有所不为”,该上马的自然需要上马,不该上的也要学会放弃。超大型对撞机到底该不该上,需要科学家们更多的论证,并不是杨振宁说反对就一定不去造,但国人一定要学会“克制冲动”,不要为了某个所谓的“世界第一”虚名以及“家国情怀”或者“国家有能力”就去做一些很可能不划算的项目。

事实上,正如杨振宁所说,要回答宇宙中那些重大的未解之谜,人们可能不再需要借助于超级对撞机。按物理学家Joshua Sokol的说法,假如你能搭建一个足够“聪明”的实验装置,并且小到能够安置在一张普通的实验台桌上的话。在几十微米的距离上——比一美元还要薄——像引力这类已知力的行为可能会变得怪异,或者说越发让人着魔。同时,某种未知力的可能出现又会让你猝不及防。而目前,已经有这样的装置出现并运行了。

图片显示的是一种新型的可安装在桌面上的实验装置原理,用于探查暗物质和暗能量的本质,以及搜寻额外时空维度存在的证据。转自公众号“赛先生”

图片显示的是一种新型的可安装在桌面上的实验装置原理,用于探查暗物质和暗能量的本质,以及搜寻额外时空维度存在的证据。转自公众号“赛先生”

对于中国来说,同样也存在相对较为廉价的基础研究项目。比如说在探测引力波方面,我国科学家正在利用西藏阿里地区高海拔的天然优势,开展北半球首个搜寻原初引力波(宇宙最初的引力波)的望远镜计划。这个项目大概经费是数千万人民币左右,如果能有发现,那也是很有意义的成就。并不是说,上马了大型对撞机这些其余的项目就一定没有了,但对于科研经费的分配,我国科学界无疑还有进一步优化的空间。

杨振宁反对建造大型对撞机到底对不对,也许有必要让学界进一步讨论,但不管怎样,这种“反对”表现出来的一些东西,已经弥足珍贵。


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