多年来,杨振宁无论身在何处,始终表达着同样的观点:他反对中国建设大型粒子对撞机。也许很多人不能理解中国目前的经济发展是非常稳定的,不差钱,为什么杨振宁一直同意这个项目呢?
首先,让我们简单了解一下粒子对撞机的功能:
因为科学界没有更好的方法来研究原子的潜在秘密,所以最好的方法就是用对撞机粉碎原子,从而研究这些微小的粒子。
对撞机的本质其实就是一个粒子加速器。目前的发展是从最开始的电子对撞机到之后的强子对撞机,再到如今的大型强子对撞机,这样不断的更新,目的就是提高它的加速能力。
目前,全球只有美国和欧洲这两个发达地区建造过大型粒子对撞机。在当时,美国人为了建造它,投资了整整200亿美元,不过最后还是宣告失败了。
现在全球最大的粒子对撞机是由世界上40多个国家联合出资建造的,项目落在瑞士,总投资超过了100亿美元,这一项目聚集了近5万名来自各个国家的科学家和技术人员。
此外,对撞机对高速、高能的要求特别高,极易出现故障。故障分析数据不准确,就要停机检修。 自2008年9月以来,瑞士对撞机多次发生故障,每次维修时间短至几个月,长至几年。 最重要的是对撞机以接近光速运行。安全问题很重要。如果粗心大意,它的威力可以当作超级炸弹。
现在我们知道了大粒子对撞机,让我们回到正题上来,看看杨振宁为什么这么多年来一直反对建造它。
从成本的角度,可以总结分析如下:
建造对撞机要花很多钱:欧洲的对撞机是经过改造的,但也花费了近100亿美元。如果完全采用重建的话,它的花费将是一个天价数字。
高维护成本:频繁的故障是不可避免的,这是由高速和高能量的工作条件决定的,而不是技术问题,所以维修资金和技术要求是无底的。
安全成本非常高:安全第一,这需要一堆钱,因为它关系到这么多科学家的安全和昂贵设备的成本。
以上是杨振宁从硬件角度对成本的思考。如上所述,欧洲对撞机由40多个国家操作,费用相当昂贵。目前,如果我们国家单独建造一个,它很可能会像美国一样扔掉数百亿美元。 从软件的角度分析了不适合建造的三个原因:
研究对象:强子对撞机已有近百年的研究历史,大体的模型已经建立起来了,剩下的研究任务是验证标准模型和一些猜想,这种研究不产生结果的风险很高。
理论成果:目前,对于如此大规模的科学研究,理论成果的成果绝不是一个人或一个国家所能及的,这些理论成果是共享的。即使有伟大的成就可以获得诺贝尔奖,而诺贝尔奖往往是颁给顶级科学家的。
因为数据收集和分析的最后一个环节肯定会落到顶级科学家的手中,而这些科学家正是中国现在所缺乏的。
人才问题:目前,高能物理前沿科学人才分布在世界各地。在欧洲对撞机的研究中,我国有60多位研究专家,集中世界各国的科学家是必要的,也是困难的。
如果我们对撞机的性能比欧洲差,世界上的科研人员就不会参加。如果表现更好,就有可能聚集世界一流的科学家。而没有一大批世界一流的科学家,光是每次启动对撞机,到观测记录、数据分析、归纳总结,这不是一个国家的科技人员能够独立完成的。
所以,从硬件和软件的角度来看,杨振宁有理由去反对,这也是他没有同意的原因。
当然,杨振宁也不是绝对反对不建。他只是说,从中国的现状来看,现在不适合建设。而且,中国还是一个发展中国家,教育、医疗、养老等一些民生问题还需要加强。
更重要的是,这种尖端科技是世界性的,成果是共享的,任何国家都不需要单独花钱来支持它,此外,任何国家都负担不起后期的维修费用。 因此,杨振宁教授反对我国建设大型强子对撞机是合理的,应该得到大家的支持和认可。
杨振宁是少数在物理学中广泛应用数学的科学家。 他曾经说过:我的大多数物理同事对数学持功利主义的态度。也许是因为我父亲的影响,我更喜欢数学。我欣赏数学家的价值,我特别看好数学在各个领域的优势。
不光是他,曾经还有一位物理学家在一次交流会上,谈到了自己的学习过程时,还特别提到了民国时期的数学家,这位物理学家认为民国时期是我国数学教育的巅峰时期,那个年代出了很多名人教育家,也出现了很多的经典作品,影响了几代人。
他说:“在我上学时期,有幸看到过民国教育家撰写的一套经典数学三书,这套书让我重新认识到了数学的另一面,开拓了我的视野,之后我经常没事就拿出来看看,对我的物理研究帮助很大。”
我国一位著名数学家也赞扬过这套数学三书:“小时候,我根本不喜欢学数学。我对学习那些无聊的知识不感兴趣。老师讲课时,我总是打瞌睡,这也导致我数学成绩不好,受到老师的批评。偶然间,我读了到了数学三书,书中许多复杂的数学问题都被他以讲故事的形式讲出来了,这让我很感兴趣。慢慢地,我也爱上了数学。后来,我走上了研究数学的道路。
通过两位大师级人物的回忆,我们可以得出这样的结论:数学三书是民国时期的经典作品无疑,现在孩子们不喜欢数学的原因是因为它很枯燥,当数学三书可以让数学变得有趣起来,你想孩子们还会不愿意学吗?
如今,经过现代许多教育者的联合改编,最新版的数学三书更适合现代孩子的学习习惯,以往那些枯燥难懂的数学科目和算法,通过巧妙的写作,已经成为有趣易读的词汇,让孩子们在有趣的故事中学习数学知识。新的学期已经开始了,如果你想让孩子学好数学,那么数学三书就是给他最好的礼物。