杨振宁、丘成桐争议中挺进的中国大型对撞机:将于2022年开工,王贻芳称“希望最大限度地降低成本”

日期:2018-11-25 08:19:40 来源:互联网 编辑:小狐 阅读人数:535

:宁、丘成桐争议中挺进的中国大型对撞机:将于2022年开工,王贻芳称希望最大限度地降低成本”

北京时间 11 月 24 日,Nature 在其官网刊发了篇与中国高能物理所(IHEP)所长王贻芳的访谈。全文并不算长,但却涉及中国超大量子对撞机的最新进展、中国未来在全球高能物理界的位置等关键问题,也不禁让人联想起此前次源于丘成桐、宁的现象级科学大讨论——中国到底应不应该建大型粒子对撞机。某种程度上,这次的访谈可以被看做上次讨论的延续。

杨振宁、丘成桐争议中挺进的中国大型对撞机:将于2022年开工,王贻芳称“希望最大限度地降低成本”

IHEP 的物理学家正在设计世界上最大的粒子对撞机。Nature 认为,旦建成,这个 100 公里长的设施将使得欧洲粒子物理实验室在瑞士日内瓦附近建成的 27 公里长的大型强子对撞机(LHC)相形见绌,不仅如此,前者的成本只有 LHC 半左右。这个价值上百亿的圆形正负电子对撞机(Circular Electron–Positron Collider,以下简称 CEPC)正是王贻芳的心血结晶。

他从 2012 年大型强子对撞机发现希格斯玻色子以后就开始领导该项目。CEPC 是通过撞击电子和它的反物质对应物——正电子——来生产希格斯玻色子。因为这些都是基本粒子,将其进行碰撞,就可以得到比 LHC 的质子-质子对撞更清晰的结果。所以若中国在 2030 年开放该设施,物理学家们就可以开始研究神秘的粒子和其衰变过程。

上周(2018 年 11 月 14 日),IHEP 发布了份里程碑式的报告,概述了对撞机的蓝图。研发初期的资金来自于,但设计工作是由国际上的物理学家合作完成的,设计团队希望获得世界各地的资金支持。蓝图显示,CEPC 将建设在地下 100 米深处的个圆形场地中,并且安装有两个探测器,不过目前探测器的安装位置还没有确定。CEPC 使用年限为十年,电子-正电子对撞机随后可升级为质子与质子之间的碰撞,能量峰值是 LHC 的七倍。

杨振宁、丘成桐争议中挺进的中国大型对撞机:将于2022年开工,王贻芳称“希望最大限度地降低成本”

王贻芳在访谈中也提到未来 CEPC 和 LHC 可能存在的竞争关系。现在说这是场比赛还为时过早。我认为提出不同的建议并彻底探讨没想建议的优缺点是好事。再由集体决定哪个可行”,他说。

值得注意的是,尽管这次的访谈并未涉及此前王贻芳、宁、丘成桐等人对于中国是否应该在现阶段建设超大对撞机的辩论,但王贻芳仍在采访中表达了建设超大对撞机对于中国的意义和价值所在。

我们希望对撞机带来的影响是正面的,至少对中国来说。此外,我认为 CEPC 不会成为世界唯的中心。从历史上看,我们总是拥有许多粒子物理中心,尽管现在这样的中心越来越少。不过,我真的希望我们不会成为唯个。”,他说。王贻芳还表示,(中国成为全球高能物理中心)这有助于中国对外开放,变得更加国际化,它也将为科学界带来更多资源。

杨振宁、丘成桐争议中挺进的中国大型对撞机:将于2022年开工,王贻芳称“希望最大限度地降低成本”

中国超大对撞机上次大范围地出现在公众视野也是此前的那场辩论,其可追溯到 2016 年早些时候。

2016 年 8 月初,著名华裔数学家、1982 年菲尔兹奖获得者丘成桐在接受采访时,明确表示希望在长城入海处建设下代大型对撞机”。之后,丘成桐也撰文表达了对中国修建新代大型对撞机的期待。

丘成桐给出的理由是:探索高能物理前沿,寻找超对称粒子,吸引来自世界各地的流科学家,将是中国对国际科研、世界和平乃至人类文明的贡献,也是对中国国际形象的提升”。

但著名物理学家、1957 年诺贝尔物理学奖获得者宁则提出了截然不同的看法。同年 9 月,宁发表长文表示了其反对意见,他认为,中国仍然是个发展中国家,大型对撞机可能会挤压其他基础学科的经费,而这样的对撞机想要寻找的粒子,包括我在内,认为超对称粒子的存在只是个猜想”。他估计,这个对撞机的造价可能需要 200 亿美元(约 1350 亿)。

两位传奇科学家的公开讨论迅速引起了全国性关注,也有越来越多的中国科学家加入到其中的讨论中,王贻芳便是其中例,而他的立场是挺撞”。在他撰写的《中国今天应该建造大型对撞机》中,他表示,杨先生是我尊敬的科学家,但我更尊重科学和理性”。

当时,王贻芳在文章中表示,在下个五年计划开建大型对撞机,是我们在高能物理领域领先国际的个难得的机遇,而从数字看,基础研究经费还有巨大的增长空间(大约每年 1000 亿以上),不存在挤压其他基础科学研究经费的情况。

杨振宁、丘成桐争议中挺进的中国大型对撞机:将于2022年开工,王贻芳称“希望最大限度地降低成本”

我们不难看出,大型对撞机引发争议直接原因是投资巨大,根据王贻芳的文章,第阶段的正负电子对撞机(CEPC)约在 2022-2030 年间,工程造价(不包括土地、七通平”等)约 400 亿元。如果第阶段成功且有所发现,第二阶段的质子对撞机(SPPC)将启动,工程造价在 1000 亿元以内,时间是在 2040-2050 年左右。几百、上千亿元量级的投资在中国的基础研究项目中也是难以想象的,要知道,根据央广网数据,世界最大的射电望远镜、位于贵州平塘的 500 米口径球面射电望远镜(FAST)项目概算总投资 6.67 亿元。

在最新的采访中,王贻芳也表示,从来没有人建造过这么大的机器,我们希望最大限度地降低成本。它的规格与过去世界上任何机器的规格都不同,我们需要证明它是合理的”。

除了成本讨论以外,王贻芳也回应了对撞机国际咨询委员会对该项目国际参与不足的问题。

他透露,受到国际伙伴的财政支出限制,国际参与上暂无重大进展:他们都感兴趣,但是他们需要得到相关的资助机构认可。他们正在等待对于是否为其资金的决定”。

另外,王贻芳也提到,欧洲核子研究中心正在讨论新的欧洲粒子物理战略,美国也有类似的计划。我们希望两者都能考虑 CEPC”,他说。

杨振宁、丘成桐争议中挺进的中国大型对撞机:将于2022年开工,王贻芳称“希望最大限度地降低成本”

除了粒子对撞机以外,王贻芳还谈到 IHEP 另个值得期待的项目,包括东莞的散裂中子源正在良好运作,IHEP 还计划在北京怀柔建造个 1.4 公里长的光源,耗资 48 亿。这是种圆形电子加速器,可以产生同步辐射(种强度极高的 X 射线)。这些对几乎所有研究学科都很有用,包括材料、化学、生物学、环境科学、地质学和医学。

我们相信政府将在明年年初之前完成该项目的最终审批,之后我们就可以开始建设了。我们认为它将是世界领先的机器。大多数光源是从现有机器升级的,因此限制很大。我们可以使用最好的配置,最好的技术,而且没有限制”,他说。

-End-

参考:


本文相关词条概念解析:

对撞机

对撞机(collider),是在高能同步加速器基础上发展起来的一种装置,其主要作用是积累并加速相继由前级加速器注入的两束粒子流,到一定束流强度及一定能量时使其在相向运动状态下进行对撞,以产生足够高的相互作用反应率,便于测量。前者束流较密集,后者较疏松,两者相撞时作用几率很小,目前正在研究中,实现这种对撞需建立两个环,一个是低磁场的常规磁铁环,以储存及加速电子;另一个是高场的超导磁体环,以储存并加速质子,两个环的半径相同并放在同一隧道中,所以电子的能量通常是几十吉电子伏,质子的能量为几百吉电子伏。

网友评论
烦烦烦烦你
烦烦烦烦你
即杨米尔斯方程,你要问杨振宁卖国没有,理论物理学家,论文公开,怎么卖国
2020-09-21 03:28 957
lcyuk126
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我要了解学生的进度
2020-09-19 09:41 184
1019358124
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论文序号,论文序号
2020-09-18 14:01 100
莫待花无空
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对于人品,杨振宁得了诺贝尔奖后,鼓励在台湾的岳母曹秀清设法取道美国转往祖国大陆
2020-09-23 10:32 596
黄黄黄黄哈
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很多人认为中国“不差钱”,应利用国家体制优势坚持长期战略,占领科学制高点
2020-09-23 08:24 731
拉菲1982
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设立该奖是为了鼓励中国青少年的创造性思维和培养动手能力,杨振宁促成了“吴健雄物理奖”、“陈省身数学奖”等多个奖项
2020-09-26 12:17 418
叔叔的地下
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钱学森,邓稼先和杨振宁都是挚友,邓稼先的夫人许鹿希曾说过,他们之间的情谊堪比战友和亲兄弟
2020-09-21 15:39 522
wt800621
wt800621
对撞机是测量高能粒子实验的仪器,目的是要发现‘新物理-新粒子’,包括场能效粒子-超对称粒子-超额维度量子等
2020-09-19 11:40 118
亚芬1953
亚芬1953
杨振宁是中国有史以来最伟大的科学家吗?你怎么看?
2020-09-18 20:51 131
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