97岁杨振宁与王贻芳的"最后一战",谁为耗资千亿大型对撞机买单?

2015年,中国科技界的一场辩论引起了全世界的关注,中国是否会建造自己的大型对撞机(环正负电子对撞机CEPC)?

这个问题是由中国科学院高能物理研究所提出的。中国科学院院士、研究所所长王贻芳为代表。得到国内外高能物理学界较多的支持。

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但在科学界,包括物理学界,甚至在普通公众中,在人民群众中,都有不同的意见。

四年过去了,不仅没有人忘记这个问题,反而问题扩散了,支持和反对双方都阐述了各自的观点,谁都没能说服谁,两派争论了很长时间,就差打起来了。

实际上,两派不同意见的出现,是国内外科学史上的一个正常现象。因为在任何阶段,处于科学前沿的方向上发展都是有争议的,如果没有争议,那就不是科学前沿。

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杨振宁与王贻芳的"最后一战",谁将为耗资千亿的大型对撞机买单?

那么,这架让双方争论不休的大型对撞机究竟涉及到了什么?

首先,大对撞机当然有用,但问题是:建造大对撞机太贵了!

对撞机的成本相当于一座三峡大坝,97岁的杨振宁是最坚决的反对者。作为一个超级费钱的项目,cepc环形周长是100公里,保守估计是400亿,第二阶段的SPPC(环形强子对撞机)耗资要超过1000亿元。

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"这个实验完成后,机器不能再进一步做了,建造一个更大的对撞机至少要花费200亿美元。"

杨振宁说,"其他国家没有钱。他们说中国有钱。"

"我知道我的同事对我非常不满,说我要关闭他们这个行业。但这台对撞机将使中国损失200亿美元。我不能接受。"

最后,杨振宁补充说:"关于中国超级巨型对撞机的争论实际上是一场科学的权力斗争"。

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杨振宁的观点是:

1、 1989年,美国开始建造世界上最大的对撞机,预算估计为30亿美元。后来,这个数字增长了几倍,达到80亿美元,引起了很多人的反对。1992年,国会痛苦地终止了这项耗资约30亿美元的计划。

换句话说,如果建造大对撞机,它很可能是一个"无底洞"般的项目。

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美国曾经的大型对撞机,目前已成废墟

2、我国仍然是一个发展中国家,人均GDP低于巴西、墨西哥、马来西亚,还有亿万农民和外来务工人员,以及环境问题、教育问题、医疗卫生问题等。

超大对撞机的建设,成本很高,要解决这些燃眉之急,我觉得不合适考虑。

3、 超级对撞机的建设将大大挤压生命科学、凝聚态物理、天体物理等其他基础科学的经费。

如果致力于大型对撞机的建设,难免会有"押宝"的心态,如果大型对撞机达不到预期的效果,也会耽误其他科研项目。

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杨振宁还说:70年来高能物理的伟大成就真的对人类生活有益吗?没有。如果高能所提出的超大对撞机实现,而且能推动高能物理的成功迈出一大步,真的对人类生活有好处吗?我不认为在短期到中期内会有,在30到50年内也不会有。我知道大多数物理学家都同意我的观点。

红色标记为杨振宁。文章发表于2016年9月初,在微信公众号"知识分子"上发表。文章的标题是《中国不适合建造超级对撞机》。

除此之外,杨振宁人表示,另一个重要原因是,一旦建造对撞机的项目启动,90%的外国研究人员将参与其中,很可能为他人做嫁衣。好像我们有好武器,就像我们有很厉害的武器,但是我们不会用,得让外人操作。到研究结束时,成果是别人的,我们想要得到的别人不一定会和我们分享。这就是杨振宁教授所担心的。

而丘成桐、王怡芳等人为何赞同建造大型对撞机?

王怡芳院士认为:"如果说中国的粒子物理有一个CEPC,我就尽到了我的责任,这是从规划的角度来看。我可能没有机会做这方面的研究......中国的GDP已经成为世界第二了。总有一天,它会成为世界上第一。在世界GDP第一的情况下,我们不能继续搞二等科研和后续科研。我们应该在核心和最重要的地方与其他国家竞争"。

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王贻芳、杨振宁、丘成桐

王贻芳则觉得在这方面其余国度花的钱比这更多,欧洲的大型强子对撞机55亿欧元,还没建的"未来环形对撞机"第一步计划投入90亿欧元。用他的话来说,与其做很多"小事",不如从三年开始建设一个大的,并在2030年完成,如果它比竞争对手欧洲核中心未来的环形对撞机更快,将有利于人才引进和发展。

此外,王贻芳还提出,欧洲大型对撞机确实取得了成果,2012年7月4日,欧洲核研究中心震惊世界。在过去的两年里,大型强子对撞机的两个独立小组每个人都聚集了3000名科学家,从800万亿次质子对撞数据中大海捞针,分别于5月13日和6月10日发现了"上帝粒子"希格斯玻色子,实现了高能物理学家半个世纪的追求和梦想。

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2018年8月,欧洲核子研究中心宣布,其人员使用大型强子对撞机加速电离铅原子,这是该设备首次用于加速原子。

此外,王贻芳认为,中国在基础科学方面的投资越来越多,大型对撞机的投资不会影响其他基础科学的投资,也有助于吸收人才。

虽然我们对建造大型对撞机项目的未来发展方向还不清楚,但至少目前,虽然有很多争议,但在学术上是一个非常宝贵的机会。任何科学的理论和实践,都应该处于不断讨论的良好氛围中。

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毕竟,我们都开始谈论花费数千亿美元的项目,这表明我们国家的实力正在增长。

但是咱们也发现了王怡芳与杨振宁虽然观点对立,但是有一点却出人意料的相似:

那就是中国急需高科技人才的培育与建设。

杨振宁建议把建筑碰撞机的钱来培养中国年轻科学家,而王怡芳则建议建造碰撞机来吸引高科技人才。

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其实,最根本的原因是我们的高科技人才太少了!

杨振宁教授曾说:"一个国家的强大,离不开青年人的强大。"大国的崛起,离不开科技的发展。

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1983年,当杨振宁介绍他对中学时的学习过程时,他特别提到了一个人。

他说:"有一位刘薰宇先生,他是一位数学家,写了很多通俗易懂和极其有趣的数学文章。"我记得读过他的一篇关于智力测验的文章,目的是理解排列和奇偶排列的极其重要的数学概念。"

刘薰宇是中国闻名的数学家跟教育家,他跟杨振宁的父亲仍是同学。

他有多好?让我举个例子。

在中国历史上,有一个有神存在的中学:春晖中学。

这所学校的美术老师是丰子恺。

音乐老师:李叔同。

国文老师:朱自清、朱光潜。

书法课:于右任。

另外,另有蔡元培,蒋梦麟,何香凝,叶圣陶,张大千,巴人,廖仲恺,黄炎培,陈望道等等前来讲座。

数学老师是谁?是刘薰宇。

因此,在数学教育这一领域,刘薰宇肯定是中华民国的一位大师。

我特地找到了刘熏宇这本书给我的孩子们看。我的孩子们在六年级,他们通常也学习数学。有时候,他觉得上补习班有点无聊。但是他发现读这本书很有趣,他可以把他在补习班学到的东西应用到学校里去。一看就是几个小时。在平常,他坐下不到几分钟就坐不住了。

我给孩子们看了三本书,一本是《马先生谈算学》,主要讲的是如何用图解法解决一些四则算数问题。

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第二本书《数学趣味》主要讲述日常生活中遇到的数学问题。我们说一切都是数学的,通过一切来学习数学是最快的。

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第三本是《数学的园地》,虽然有点深奥,但是讲解的方式很好,我的孩子在六年级的时候,可以理解部分内容。

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