专家反驳杨振宁 撕逼战上演

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杨振宁反对中国造大型对撞机 专家反驳：建造正当其时KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

9月4日，《知识分子》刊发了杨振宁先生的文章《中国今天不宜建造超大对撞机》，作为正在高能物理一线从事实验工作的科学家、现任中国科学院高能物理研究所所长，我不能同意他的观点。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

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杨振宁反对中国造大型对撞机 专家反驳：建造正当其时KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

9月4日，《知识分子》刊发了杨振宁先生的文章《中国今天不宜建造超大对撞机》，作为正在高能物理一线从事实验工作的科学家、现任中国科学院高能物理研究所所长，我不能同意他的观点。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

杨振宁KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

杨先生反对的第一点理由是造大型加速器是无底洞。这里涉及三个问题，一个是SSC为什么失败？第二是中国的大型加速器需要多少钱？第三是这个估计可靠吗，是不是又是一个无底洞？下面我一一回答。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

美国超导超级对撞机失败的原因有很多，包括当时的政府赤字且与国际空间站争夺经费、美国的两党政治斗争、德克萨斯与其他地区的区域竞争等。“预算超支”绝不是SSC失败的主要原因。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

对美国来说SSC半途下马是极为错误的，它使美国的高能物理研究失去了发现希格斯粒子的机会，失去了国际领导地位，到现在还没有翻身。当年美国科学界反对SSC的理由跟我们今天在中国听到的很相似。事实上SSC的终止并没有让任何科学家获得经费的增加。在此之后欧洲建造了大型强子对撞机，获得了极大的成功。虽有超支，但并不是太多。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

中国的政治与美国完全不同，对大工程建设实际上有优势，因为偶然性较小。SSC失败，不代表我们就不能建造大型加速器。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

我们规划的大型对撞机项目分两步走：第一步正负电子对撞机建设阶段，约在2022—2030年间，工程造价约400亿人民币。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

如果这第一步成功，CEPC有新物理的迹象，且高场磁铁所需新型超导材料技术成熟，其价格降到合理水平，我们可以走第二步，质子对撞机阶段，工程造价在1000亿人民币以内，时间是在2040—2050年左右。这里如果减去国际贡献约30%，中国政府应该出资大约300亿人民币和700亿人民币，但不包括未来的通货膨胀。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

过去50年间，国际上有许多成功的加速器工程，也有许多不太成功的加速器工程。这里不成功的都是质子加速器，电子对撞机还没有不成功的先例。原因主要还是质子加速器较为复杂，对超导技术的预估较难，不易在技术、造价与指标上有一个恰当的把握。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

高能所建所40年以来，在北京正负电子对撞机、大亚湾中微子实验、散裂中子源、ADS注入器等超过亿元的大型加速器及探测器工程中，均按工期、指标完成，实际造价与预算相比，连5%都没有超。我们有成熟的估价、建造、管理经验。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

对CEPC的估价我们采用了两种办法：分解法：将各设备部件造价相加;类比法：与国内外已完成的同类装置与设备相比。在总价和系统级，两种办法得出的结果，误差在20%以内。在完成了初步概念设计以后，我们产生了一个1000多项的设备清单，据此进行了造价估计，并邀请国内外专家进行了评审。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

对第二阶段SPPC的估计我们只采用了类比法。因为这不是现阶段的任务，只是可能性。谈论它的造价意义不大。不成熟不会启动，所以怎么会是无底洞呢？KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

本文作者、中科院高能物理研究所所长王贻芳KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

杨先生反对的第二点理由是中国目前仍然是一个发展中国家，还有亟待解决的民生问题，超大型对撞机不是燃眉之急，目前不宜考虑。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

民生问题当然要解决，但我们也要考虑长远，发展要可持续，要有领先世界的能力。高能物理研究物质的最小结构及其规律，采用的手段从加速器、探测器到低温、超导、微波、高频、真空、电源、精密机械、自动控制、计算机与网络等，很大程度上引领了这些高技术的发展并得到广泛应用。建造大型对撞机可以使我们领先国际达几十年，使一些重要技术产品实现国产化并走到世界最前沿，可以形成一个国际科技中心吸收国外智力资源，可以培养几千名能创新的的顶尖人才，怎么不是燃眉之急，当务之急？KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

而且一个大国，没有对人类文明的贡献，很难说话响亮，这影响中国在世界上获取利益。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

从占GDP的比例来看，大型对撞机的造价并没有超过1980年代的北京正负电子对撞机，也低于国际上的LEP、LHC、SSC、ILC等各类已完成的和计划中的设施。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

下一个五年计划开建大型对撞机，是我们在高能物理领域领先国际的一个难得的机遇。首先新发现的希格斯粒子质量很低，使我们有可能提出环形正负电子对撞机这个方案来研究它，还有机会改造成质子对撞机，有50年以上的科学寿命;其次，欧洲、美国和日本手头都有项目，20年之内很难腾出手来，我们的竞争环境好;第三，我们有北京正负电子对撞机的经验，我们有技术和人员队伍的积累，还有极好的大型地下工程施工经验。这个机遇窗口只有10年，失去了，下一次就不知道是什么时候。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

杨先生反对的第三点理由是建造超大对撞机必将大大挤压其他基础科学的经费。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

中国的基础研究经费目前占研发经费的比重大约是5%，国际上发达国家一般是15%。中国的基础研究经费还有巨大的增长空间，大约每年1000亿人民币以上，CEPC不会挤压其他基础科学研究的经费。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

另一方面，增加的经费应该向哪个方面投呢？大家都知道我国的基础科学研究经费中相当大的比重是用来购买外国仪器。如果我们突然平均地增加基础研究经费，或向某些领域倾斜，估计会大大拉动美欧日的GDP。而如果我们花10年的时间投入300亿建造加速器，90%以上的钱会花在国内。而CEPC的投入从长期来看，是使各领域的比例与国际上基本一致。国家现在提出发起和领导国际大科学工程和计划，CEPC是一个极好的候选项目。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

杨先生反对的第四点理由是高能物理学家想寻找的“超对称粒子”和“量子引力化”都未被发现，未来希望用对撞机发现猜想中的粒子也是不会成功的。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

建造大型对撞机的科学目标不是那样。我们的科学目标，简言之：粒子物理目前的标准模型只是一个在低能情形下的有效理论，需要继续发展更深层次的理论，虽然现在已有一些超出该模型的实验证据，但需要更多的实验证据指明未来的发展方向。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

目前已知的标准模型中的问题，大部分与希格斯粒子有关，因此更深层次的新物理应该会从希格斯粒子处露出蛛丝马迹。CEPC可以将希格斯粒子的测量精度提高至1%左右，比LHC好10倍，这就可以确认希格斯粒子的性质，判断希格斯粒子是否与标准模型预言完全一致。同时CEPC还有望首次测量希格斯粒子的自耦合，确定希格斯场参与的真空相变的形式，这对宇宙的早期演化具有重要意义。因此，无论LHC是否发现新物理，CEPC都是需要的，这是粒子物理发展中跳不过去的一步。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

如果有新的希格斯粒子耦合形式、新的伴随粒子、非点结构的希格斯粒子，或其它与标准模型的偏差，我们可以进行第二阶段，建造大型质子对撞机，直接寻找造成偏差的原因。这个原因当然可能是超对称粒子，也可能是其他粒子。现在还无法预言对撞机会不会发现猜想中的粒子。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

杨先生反对的第五点理由是七十年来高能物理的大成就对人类生活没有实在的好处，未来也不会有好处。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

七十年来，高能物理发展出的技术与生活息息相关。没有高能物理，就没有同步辐射光源、自由电子激光和散裂中子源等装置，我们现在的许多生物、地质、环境、材料、凝聚态等方面的进步就无从谈起。没有高能物理，今天在医院里的很多检查与治疗就不会存在，或者会推迟出现，许多人的生命会被缩短，生活质量会降低。没有高能物理，触摸屏就会推迟出现，智能手机就是一个梦想;没有高能物理，就没有WWW网。人类从WWW网中得到的收益，远大于对高能物理的全部投入。KvG鄂东网|xianzhaiwang.cn

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