感覺最近寫的不是很好，沒啥激情，五一假期最后一天，還是休息一天吧，明天再正常更新。
畢竟作者菌可不是張遠，能夠一天到晚爆肝不知道疲憊的，需要正常休息……（我也好像變成他啊QAQ）
最后再來個科普文，一位院士寫的文章，感覺蠻好的，有興趣的可以看看。
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對中國建大型對撞機的意見
中國科學(xué)院理論物理研究所研究員，中科院院士何祚庥
撰文|何祚庥（中國科學(xué)院理論物理研究所研究員、中國科學(xué)院院士）
責(zé)編|呂浩然
1
中國科學(xué)院高能物理研究所王貽芳所長等人所建議的CEPC-SPPC項目并不是什么創(chuàng)新項目，總體的設(shè)計思路借鑒了LHC并加以放大，項目經(jīng)費也非常大。美國的SSC項目，計劃能量為20TeV；意大利，亦即歐洲曾有一個比美國的SSC更大的Eliosatron項目，計劃能量更高�，F(xiàn)在王貽芳所建議的SPPC的能量為70-100TeV，其實也和Eliosatron的差不多，而后者未經(jīng)多個國家討論，即遭遇歐洲的多位高能物理學(xué)者的反對而夭折。
美國為SSC展開了一場激烈的辯論，最后爭執(zhí)到了國會，由國會投票而最后否決。有人說，這是兩黨的政治爭論的犧牲品，不對！對于SSC項目的決策，實為國家主持財政的人員認(rèn)為這一項目并沒有太大的科學(xué)價值，且花費巨大，將會影響國家的發(fā)展能力，因而最終拋棄。當(dāng)然，有不少高能物理學(xué)家表示支持，但也有不少高能物理學(xué)者表示堅持反對，認(rèn)為是大浪費！最后國會采納了反對一方的意見，投票否決。
還應(yīng)注意到的是，美國“否決”的徹底程度令人吃驚！美國政府已經(jīng)投了20億美元，主要是挖了一個大坑道，在規(guī)劃中坑道的費用約占總費用的10%。后來要求增撥150~200億美元，以便最終實現(xiàn)。
但結(jié)果卻是國會寧愿犧牲掉應(yīng)投入的20億美元，也不再允許做這種無效益的投入。國會否決后，連已挖掘的坑道也被填上了，不許“死灰復(fù)燃”。
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為什么美國國會質(zhì)詢了多位專家的意見，并在國會大辯論后最后否決了SSC項目？在學(xué)術(shù)上還有一個重要的理由是：在粒子物理理論中有一個重要的理論，即粒子物理再向超高能物理發(fā)展，不會再有新的發(fā)現(xiàn)，這被稱為高能物理的“大沙漠”理論。
“大沙漠”理論認(rèn)為，至少要將能量提高到普朗克尺度，亦即相當(dāng)于10^16TeV的能量，高能物理才有可能有新的發(fā)現(xiàn)。后來，一些高能物理學(xué)者認(rèn)為這一理論并不完全正確，應(yīng)有所修正。修正的辦法就是引入“超對稱”的概念，并認(rèn)為有了這些超對稱粒子后，其能標(biāo)將降低很多量級，但仍較SPPC所提出的量級高出很多很多！后來，在美國和歐洲等若干加速器均嘗試發(fā)現(xiàn)這些超對稱粒子，結(jié)果卻一無所獲。這也從側(cè)面說明了“大沙漠”理論的合理性。所以，美國國會以壓倒性的票數(shù)，否決了繼續(xù)建造SSC項目。
當(dāng)然，超對稱粒子的“失蹤”也立即導(dǎo)致一個重大的根本性看法的轉(zhuǎn)變，即不少粒子物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家精心制作的超弦理論也隨之“垮臺”！這里所謂的“垮臺”，針對的是超弦理論在物理學(xué)上是沒有意義的理論。不過，不排除它在數(shù)學(xué)上具有一定的意義。
但仍有相當(dāng)一部分做超弦理論、超對稱粒子的理論物理學(xué)家并不認(rèn)為超對稱已死，還在堅持。不過，已很少有人再相信在粒子物理學(xué)中這是一個具有前景的理論，紛紛宣布“改行”不做。如理論物理所的一位對超弦理論頗具貢獻的李淼教授現(xiàn)在已放棄不做。也就是說，超弦理論已不是高能學(xué)界和粒子學(xué)界的主流！
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將上述兩個論述結(jié)合，我只能認(rèn)為，王貽芳所長提出的CEPC-SPPC方案，只不過是已經(jīng)被美國國會所完全拋棄的“創(chuàng)新”，卻在此時又被很多科學(xué)家拿過來向中國政府推銷。
至于中國政府愿不愿意出巨資建設(shè)，這取決于中國政府如何評估此事。
我們還應(yīng)注意到，推銷對撞機項目的人中不少還是美國科學(xué)院院士等美國專家，他們表示此方案有“許多的好處”。當(dāng)然，由于中國高能物理學(xué)的研究遠不如美國的先進、發(fā)達，也許是我們這些人的“鼠目寸光”，沒有科學(xué)遠見。然而，仍有一個問題令我無從理解：為什么如此好的方案不被美國科技界所接受？為什么如此好的方案，不堅持向美國政府繼續(xù)游說？如果美國政府一旦宣布要上馬這一“創(chuàng)新”方案，并且希望中國也能出大批經(jīng)費加入合作，我相信一定會得到我國高能物理學(xué)界很多科學(xué)家的鼎力支持！
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對于我們的質(zhì)疑，有一種回答是：這一方案對于發(fā)展中國家，如中國的高能物理的研究仍有深遠意義。對此，我不能茍同。我們歷來贊成“科學(xué)無國界，科學(xué)家有祖國”這句話，不能去同意一個對世界科學(xué)沒有什么重要意義，卻會對中國科學(xué)家的祖國產(chǎn)生什么“巨大意義”的方案。當(dāng)代中國需要解決的科學(xué)問題太多了，也需要有很多很多的年青人參加這方面工作。但不能因為中國或世界各國已經(jīng)有若干人進入高能物理界，但卻缺少工作崗位，因而就構(gòu)思出一個并不是很有“成效”的方案，去安置這批高能物理學(xué)者！
世界是一個整體。當(dāng)代世界各國經(jīng)濟和科學(xué)的發(fā)展，必然要走“一體化”“全球化”的道路。最近，我在業(yè)余時間從事經(jīng)濟學(xué)、政治經(jīng)濟學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。經(jīng)濟學(xué)的許多結(jié)論也應(yīng)該適用于世界科學(xué)的發(fā)展。
我們知道，經(jīng)濟學(xué)里有一個邊際效用遞減規(guī)律，這一規(guī)律可適用于廣泛的范圍。例如我國經(jīng)濟為什么由早前的平均上升10%變?yōu)楝F(xiàn)今的6.9%？最簡單的解釋就是邊際效用遞減。而緩解這種影響的辦法就是要依靠創(chuàng)新。這些基本原理，也必然適用于高能物理學(xué)的研究。
從王貽芳等人的建議方案來說，這一方案的特點是根本沒有革命性的技術(shù)創(chuàng)新，僅向著“超大型”發(fā)展，所以必定適用于邊際效用遞減規(guī)律。
應(yīng)用邊際效用遞減規(guī)律有一個技術(shù)困難，就是很難判斷“邊際效用”以怎樣一個速度“遞減”，它在未來的“邊際”，也就是“斜率”將“減”到多少？實際上，最近LHC的實驗已經(jīng)給出了一個判斷。
前一時期，LHC在700-800GeV能量區(qū)間發(fā)現(xiàn)了一個750GeV的“共振峰”。學(xué)界非常興奮，因為似乎高能物理向“高處走”仍可能有新的發(fā)現(xiàn)，“大沙漠”理論與實際不符！但由于實驗數(shù)量不足，因而不能明確認(rèn)為這是某個新粒子。因此，一些人主張多投入一些運轉(zhuǎn)時間和費用，以便將這個“新粒子”撈出來。也有一大批理論學(xué)家認(rèn)為這是一個新事物，做了許多“新”理論來解釋這個粒子，并作出種種新預(yù)言。
但是，大多數(shù)堅持相信“大沙漠”理論的理論物理學(xué)家卻仍認(rèn)為這個所謂的“新粒子”應(yīng)該是統(tǒng)計漲落，并不是發(fā)現(xiàn)了什么新粒子。
結(jié)果是，進一步的高精度實驗表明并沒有證實“新粒子”的存在！“大沙漠”理論在這個能區(qū)依然正確。應(yīng)注意的是，750GeV能量實際上是被稱為“上帝粒子”的希格斯粒子125GeV的6倍，但結(jié)果卻仍然為零。如果用經(jīng)濟學(xué)的術(shù)語來詮釋，這一實驗已表明高能對撞機在LHC的能區(qū)，其“邊際效用”已遞減到“零”。
現(xiàn)在，在王貽芳所提出的方案中，最大的能量也不過是LHC的7倍。而按照這個趨勢再做下去，如何確保再發(fā)現(xiàn)新粒子，或者其它重大新鮮事物？不僅如此，日內(nèi)瓦中心也即將進一步將能量加大到20TeV，繼續(xù)從事實驗工作。但日內(nèi)瓦已經(jīng)擁有超大型加速器，西方僅需重新投入一些錢，就可實現(xiàn)邊際效益。而中國卻要重啟爐灶，也不過是將能量提升7倍，卻要重走日內(nèi)瓦中心LHC已走過的漫長歷程。
或者說王貽芳等人的方案，絕不是日內(nèi)瓦的平等競爭對手。
日內(nèi)瓦中心的LHC對于高能物理的貢獻是巨大的，它運轉(zhuǎn)了20年，先后共發(fā)現(xiàn)了四個重要粒子，而且?guī)缀跬隄M地證明了“標(biāo)準(zhǔn)模型”的正確�，F(xiàn)在只剩下一個小問題，即輕子數(shù)是否“絕對”守恒問題尚未完全解決。但這一問題的回答，并不需要超高能加速器來研究，而是需要中低能加速器，如現(xiàn)在科學(xué)院已立項的散裂中子源，ADS等項目來回答。
可以說，當(dāng)前高能物理的發(fā)展態(tài)勢，完全相應(yīng)于所再三強調(diào)的供給曲線，將按“S”性狀向“右”延伸。而這時，卻已有“大沙漠”理論和LHC的實驗結(jié)果，這些都表明這一延伸的“邊際效用”已大體上接近于零，也就是“S”形狀的曲線，已接近于“頂點”。
那么，今日的中國還有何必要對這一座很難產(chǎn)生重大成果的CEPC-SPPC做重大投入？
5
當(dāng)然，王貽芳所長一直強調(diào)，高能所建造正負(fù)電子對撞機時從未超支，上下漲落幅度不會超過5%。應(yīng)該說，這是歷史事實。而作為北京正負(fù)電子對撞機的親歷者，我卻要說出一些背后的故事。
高能所建造正負(fù)電子對撞機是在“文革”之后，由***同志依據(jù)周總理的遺愿而特普的大型基礎(chǔ)研究項目，其總造價為2.2億人民幣。由于這是改革開放后，中央首次特批的大型科學(xué)研究項目，曾由中央出面，向各方面打招呼：這不是一塊“唐僧肉”，各部委不可乘機“啃一口”。這一“招呼”，還傳到了那時尚未回歸的香港。香港的業(yè)界表示，這是小平同志特批的項目，我們一定大力支持，即使不賺錢，我們也設(shè)法保證供應(yīng)。
為確保正負(fù)電子對撞機按計劃進行，中央還特派了*******胡喬木同志的夫人——谷雨同志主持、主抓這一工作。遇到困難時，就由谷雨同志從中協(xié)調(diào)。舉一個例子，在正負(fù)電子對撞機開工建造的時候，附近居民擔(dān)心放射性污染，表示反對。環(huán)保部門因而派來一位處級干部參與監(jiān)督。但那位干部的專業(yè)知識儲備不足，只是一味表示反對。
我們請她拿出一個相應(yīng)的“指標(biāo)”，究竟應(yīng)到達什么樣的標(biāo)準(zhǔn)才能通過，但她卻給不出具體的數(shù)值。當(dāng)時高能所領(lǐng)導(dǎo)委托我組織一些青年同志來設(shè)計高能加速器的防護裝置，由于環(huán)保部門派來的這位干部實在“外行”，并不能給出一個具體的指標(biāo)，而我們當(dāng)然也懷疑她有“啃一口”的意思。
所以，就由谷雨同志到小平同志那去反映情況，最后小平同志敲定由我們負(fù)責(zé)。
當(dāng)然，我們的設(shè)計很快就完成了。因為這一對撞機是正負(fù)電子對撞機，只放出x射線和γ射線，其對環(huán)境的影響比宇宙線背景還要小。
問題是，在當(dāng)下的年代，王貽芳所長的“一廂情愿”能否再度實現(xiàn)？而結(jié)論應(yīng)是：這是一個不切合中國國情的方案，決策者不應(yīng)給予支持。
6
王貽芳所長還表示，反對者幾乎都是高能物理領(lǐng)域外的專家。我想這絕非事實。
我們這里（理論物理研究所）也有一批高能物理學(xué)會的會員，其中有很多人都表示反對。其實，高能所內(nèi)部也有一些不同的意見，卻礙于同事們的情面不好意思公開發(fā)表。
而之前楊振寧教授發(fā)表了反對中國建造大型對撞機的文章，也有一些人也提出楊先生已經(jīng)不在物理一線多年，偏離了物理學(xué)的主流。這些質(zhì)疑并不正確，楊教授雖然年事已高，不沖在一線多年，但是楊先生對于理論物理的見解卻不能說是過時，或者偏離主流，從歷史上來看，楊先生對于物理學(xué)未來的判斷也不能說是無足輕重的。
近來，王貽芳所長又提出，幾乎所有的高能實驗物理學(xué)家都贊成中國建造大型對撞機項目，反對者都是理論物理學(xué)家的論述，對反對者的專業(yè)提出了一些質(zhì)疑，包括楊振寧教授也不是實驗物理學(xué)家。
好，那我也列舉出一位，在世界上絕對能稱為高能物理實驗學(xué)家的學(xué)者，也是王貽芳所長的老師——丁肇中教授。丁教授曾向我問起王貽芳現(xiàn)在正在從事什么方面的研究，我回答他還在大亞灣測量中微子振蕩，此外，他正在研究一些新的方案。丁教授問是什么新方案？我說，他想把美國討論過的SSC的類似方案搬到中國。丁教授立刻說，干嘛要弄這個？一點意思也沒有！
很抱歉，我在這里將丁肇中教授的意見公開了。但我想這足以證明，仍有一些國際知名的高能物理實驗學(xué)家，也不支持他的方案。
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