当年杨振宁为何反对中国建大型电子对撞机?

电子对撞机是一个使正负电子产生对撞的设备,它将各种粒子(如质子、电子等)加速到极高的能量,然后使粒子轰击一固定靶。通过研究高能粒子与靶中粒子碰撞时产生的各种反应研究其反应的性质,发现新粒子、新现象。

用加速器的粒子轰击静止的靶,就像在一起交通事故中的一辆汽车撞到一辆停放在路边的汽车上,撞车的能量很大一部分要消耗到使停在路边的汽车上,因此,碰撞的威力就显得不够大。

如果使两辆相向开行的高速汽车迎头相撞,碰撞的威力就会增加许多倍。基于这种想法,科学家们在上世纪70年代初研制成功了电子对撞机,目前世界上已建成或正在建设的电子对撞机有10多台。

2012年,当时世界一些国家都拥有了非常先进的大型电子对撞机(CEPC),而中国的电子对撞机还十分落后,有人提出要建设中国自己的CEPC,其中的代表人物为中科院院士王贻芳教授。

当年杨振宁为何反对中国建大型电子对撞机?

他认为,哪怕花2000亿人民币也值得,并称:”这是一次能够让中国科技赶超西方科技的好机会,错过这次机会,我们也许又要落后西方至少30年时间。“而杨振宁教授则表示反对,他一针见血地指出,我不同意,要建也不是现在,就算建成了,也是给外国人做“嫁衣”。

由于无法达成一致意见,最后由11位物理学家投票决定,在5人赞成,5人反对的情况下,杨振宁教授投下了一张关键的反对票,该项目最终被叫停。

众所周知,杨振宁教授是1957年诺贝尔物理学奖获得者,在世界物理界有着极高的荣誉与地位。有人认为杨振宁是20世纪继爱恩斯坦和费米之后,第三位具有全面知识和才能的“物理全才”。

杨振宁认为,以目前中国的科研水平和经济实力,还不适合建造大型电子对撞机。对撞机建造费用昂贵,可能要花费超出2000亿人民币的巨额研发费用,而且还要冒很大的风险。

当年杨振宁为何反对中国建大型电子对撞机?

事实上,建造电子对撞机的目的,就是为了通过不断的粒子撞击,获得希格斯粒子,敲开宇宙起源的大门。然而,粒子之间的对撞,只有百亿分之一的概率会出现希格斯粒子,风险之大,由此可见一斑。

因为此前美国在建设类似项目时,就赔了几十亿美元,最终以失败告终。即使电子对撞机的研发能够取得成功,它所带来的收益与付出也是不成正比的。

2000年时,美国曾联合了近40个国家,投入近百亿美元,集合了全球2000多名顶级科学家,研发电子对撞机,最终只进行了一次实验,无果而终。

他指出,CEPC项目的组建需要耗费巨大的人力物力和时间,其建造周期可能长达30年之久,中国现在正处于发展的上升期,投入这么大精力去建造一个暂时没有多大实际意义的项目,是非常不合理的。当前中国还有许多十分紧迫的科技项目,一旦把资金和精力投入到CEPC项目中去,其他科研项目肯定会被压缩。

当年杨振宁为何反对中国建大型电子对撞机?

此外,按照目前中国的科技水平,就算电子对撞机研发成功,由于我国的高端物理人才较少,可能也无法发挥其作用,结果可能出现为欧美发达国家所利用,为他人作嫁衣裳的尴尬局面。

总之,杨振宁教授认为,现在建设电子对撞机的时机还不成熟,与其花费数十年、几千亿人民币去建造一个对撞机,不如把精力和资金用在基础研究和培养人才上。事实上,中国之所以与发达国家在科技尖端领域存在巨大差距,根本原因就在于基础研究这块短板。

当前世界范围内的竞争是综合国力的竞争,关键是科学技术的竞争,而科学技术的竞争归根到底就是科学家之间的竞争。然而,创新型人才的培养仅靠花钱是解决不了问题的,正如任正非所说:“光砸钱没有用,要砸科学家、数学家、物理学家。”

中美科技方面的差距,表面上看是几百个顶级科学家的差距,进一步研究发现是教育体系与经济制度的差距,再更深入地研究会发现是整体创新土壤的差别。

当年杨振宁为何反对中国建大型电子对撞机?

在我国科研领域目前的浮躁心态下,人们都想急功近利,没人愿意去从事几十年如一日,最终可能没有任何成果的基础研究工作。这最终导致我国科技创新能力的不足,而技术创新能力的缺乏已经成为阻碍中国经济发展的瓶颈。

以上所谈及的大型电子对撞机,作为最前沿的科技成果,需要高端物理人才去掌握和应用,而且需要用到大量的人才。可是,目前中国拥有的顶尖物理学家还不到世界的1%,这也是杨振宁教授之所以反对建造电子对撞机的一个重要原因。

费了九牛二虎之力造出来了,却没有人会用,我国还得花高薪聘请外国人来进行操作和维护,按照杨振宁的计算,中外科研人员的比例将会达到1:9,中国以举国之力研发的高科技产品,反而为别人所利用,真成了为他人作嫁衣裳。

当年杨振宁为何反对中国建大型电子对撞机?

另一方面,电子对撞机的后期维护成本过高,按照计划,花2000亿资金才能建成,但经过计算,至少需要等到2050年才能投入使用,而后期实验后的维修成本将会是一个天文数字。

结语

近些年来,我国科技发展进展较快,在某些领域已经从“跟跑”逐渐进入到“并跑”和“领跑”阶段,然而,目前我国的科技发展的最短板在于“基础研究”的不足,这一点已经成为科学界的共识。

之所以会产生这一短板,归根到底就是长期以来对基础研究的投入不足。杨振宁教授反对建造电子对撞机的用意,是要把好钢用在刀刃上,集中资金去尽快补齐基础研究不足这块短板。事实证明,科学家的眼光果然独到,他的良苦用心是完全正确的。

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