王怡芳:對撞機必須建!砸360億怎麼了?楊振寧:你考慮得太少

2023-12-08     劉明寶

原標題:王怡芳:對撞機必須建!砸360億怎麼了?楊振寧:你考慮得太少

科學技術是第一生產力,成為興旺發達的國家,其中一個重要標誌就是掌握核心科技,實現自主研發。經過幾十年的發展,我們深知科學技術的重要性,掌握了科技就掌握了話語權,就不會被其他強國打壓,做事的底氣就會更足。尤其是進入21世紀之後,各個國家在科技領域的競爭更加激烈,在此背景下,王怡芳院士和楊振寧教授展開了一場辯論,關於中國物理學發展前景的辯論。

高能粒子學的攻克關鍵

楊振寧教授和王怡芳院士爭論的核心問題就在於:粒子對撞機的建設問題。那麼,這種粒子對撞機到底有什麼作用呢?粒子對撞機還有一個名字叫粒子加速器,粒子加速器的能量區間很大,在幾千和幾萬電子伏特之間。

這種機器是用來進行高能物理學研究的,像這樣的加速器因為其具有的超高數量級,可以用做研究對稱物質,量子動力學,模擬宇宙等問題。

上個世紀五十年代的時候,我國科研人員籌備過建立粒子加速器的任務,但是那個時代的物力財力和技術水平還達不到要求,加速器束流強度過低,不能滿足束流密度高於靶的粒子。因為設備的局限,導致此領域的研究沒有什麼重大突破。

這個問題一直困擾著我國的科研人員,經過他們的不斷試錯與努力,對於建造技術的進一步掌握,科研人員才能獲得足夠強度的束流,粒子研究邁上了一個新台階。但由於是粒子研究領域還有著許多空白,為了搞好實驗研究,降低成本,科研人員用較為低廉的價格建立了能量相對較低的正負電子對撞機。

正負電子對撞機的運行具有物理學領域劃時代的意義,科研人員通過它獲得了具有較高價值的研究成果,可是相比於歐洲國家的粒子學發展,我國的粒子學發展還有很大的進步空間。所以,當我國具有代表性的物理學家融聚一堂,開展關於是否建立粒子對撞機的討論時,也免不了產生不同的聲音。

爭論焦點的產生

王怡芳院士是中國物理粒子學方面的研究專家,他認為,只有我們自己擁有了完備的器材,自主研發出科學成果,才能在國際上立於不敗之地。他的這種想法是不錯的,倘若科技落後,我們就不得不看他國臉色,用大批高質量的生活用品去換取他們廢棄不要的研究器材,我們不能忘記歷史,必須加緊發展,時刻充滿憂患意識。

王怡芳院士畢業於南京大學,1984年他便赴瑞士的歐洲核子中心學習,在那裡他接觸到了高能粒子研究,回國之後也一直在從事高能物理實驗。在瑞士的那段日子對他的影響很深,他心中常縈繞著一個想法:我的祖國能不能也擁有一台自己的粒子對撞機?這是我國物理研究迫切需要的!

因為見識過歐洲高端的物理研究設備,王怡芳深知粒子對撞機雖然研究建設經費昂貴,但是對於未來的科研事業卻有著不可小覷的作用,也是掌握科研領域話語權和主動權的重要一關。正因為如此,世界上其他強國都紛紛籌建自己的粒子對撞機,哪怕要付出高昂的代價。

美國已經擁有了自己的粒子對撞機,回顧當初,在設備建設的路上可謂是一波三折,困難重重。那時美國建設粒子對撞機的預算是40億美元,難道花費了40億美元就建成了嗎?

1993年美國建立粒子對撞機花費了82億美元,遠遠超出了經費預算,儘管如此,建設的進度仍然沒有達到預估,經過進一步評估,科研人員不得不承認一個殘酷的事實,建造設備至少還要再花費200億美元,這個天文數字瞬間震懾了美國人的心。於是,粒子對撞機的建設暫時擱淺了,即便是世界霸主美國一時之間也拿不出這麼多經費。

後來又經過多年籌備,不斷地改進才建成了粒子對撞機,正可謂是「殺敵一千,自損八百」,建造這一個設備的科研成果是一個遙遙無期的期盼,但是擺在眼前的勞民傷財的數字卻是無論如何也無法繞過的問題。

實事求是是解決問題的關鍵

正是有了美國慘痛的前車之鑑,楊振寧教授是反對現階段的中國建造自己的粒子對撞機的。他說,粒子對撞機的建設就如同釣魚,必須要有足夠的時間和充分的耐心,而且還需要大量的金錢。

我們國家有自己的國情,需要具體問題具體分析,人民是國家的主人,改善國計民生才是大計,如果冒然建造粒子對撞機,不但可能因為經驗不足而停滯,也有可能因為花費過多而造成人民的負擔加重。這顯然是不明智的舉動。

王怡芳認為只要建造出來,以後的前途形勢將一片大好,哪怕砸個360億,正所謂捨不得孩子套不住狼。可顯然,這種大工程不能以一時的喜好便下決定。趙午教授說,想建成對撞機首先要顧全大局,實事求是,他曾親自參加過美國此類設備的建設工作,有很豐富的經驗。

當時的美國,政府與科研之間在進行爭奪經費的激烈鬥爭,所以建造對撞機不僅僅是科研領域的事情,更是整個國家的事情,稍有不慎就會引發難以調和的矛盾。

還有一個重要原因,就是科研經費的使用問題。在經費一定的情況下,如何使用將成為重要的問題,我國正處於社會主義發展初級階段,有許多需要用錢的地方,社會基建還有人民的生活保障沒有一樣不需要政府的努力。自然,在科研經費方面,數目會比資本主義國家少一些,而且,一旦花大價錢建造了粒子對撞機就會使得其他的科研項目受到衝擊和影響。

高能粒子物理學的研究不是一蹴而就的,作為一門超前高端的學術研究,甚至可以說它在短時間內得不到什麼應用於社會實踐機會。所以在建造設備上更應該慎之又慎。

楊振寧教授提出,現階段的發展無法籌備建造的資金,缺乏經驗,並且也會降低對撞機的應用價值。建設粒子對撞機是為了發展高能物理,而高能物理的重點不在於機器本身,首先理論要跟得上。

發展之路任重而道遠,我們首先要認清現實,實事求是,立足當下,既要低頭拉車又要抬頭看路,穩步向前,不驕不躁。不論科技領域還是經濟領域,都要用大局觀掌控全局,不能只考慮短暫的得失,這是對撞機的建設爭論給予我們的深刻啟示。

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