楊振寧反對中國花千億造「超大對撞機」 引發科技界論戰

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一個月前,中國99.99% 的人,可能對 「 大型強子對撞機 」 是什麼還一無所知。但是一個月後,它卻逐漸慢慢演變為了一個公共話題。支持者代表——當代最具影響力數學家之一丘成桐、中科院高能物理研究所所長王貽芳,以及反對者代表當代物理巨頭、第一位華人諾貝爾獎獲得者楊振寧紛紛對此發文,一時引發熱議。

這其中,既有對於高能物理基礎理論的爭辯,也有對於強子對撞機象徵意義的探討。其後,眾多網民紛紛參與這場論辯,更多是抒發諸如民族主義的公眾情感而非科學論證。這一現象也不禁讓人反思,科學的未來與公共輿論的關係。

中科院高能物理研究所所長王貽芳(左)、著名物理學家兼第一位華人諾貝爾獎得主楊振寧(中)、公認當代最具影響力的數學家之一丘成桐(右)。(中國新聞網)

4日,淡出了公眾視野很久的楊振寧,在微信公眾號「 知識份子」上發表了一篇文章《中國今天不宜建造超大對撞機》,反駁了丘成桐此前發佈的一篇文章《丘成桐:關於中國建設高能對撞機的幾點意見並回答媒體的問題》。今日(6日),中科院高能物理研究所所長王貽芳發文反駁楊振寧,認為建造超大對撞機正是當時。

一個月前,中國99.99% 的人,可能對 「 大型強子對撞機 」 是什麼還一無所知。但是一個月後,它卻逐漸慢慢演變為了一個公共話題。這原因有部分是因為,有丘成桐和楊振寧這樣的華人科學家、高能物理一線科學家參與其中。但更重要的,則是因為 「大型強子對撞機 」本身的質疑:它可能是一把讓人類叩響「宇宙之門」的鑰匙,但也可能 -- 而且可能性更大 -- 是一個沒有人知道何時能產生財政回報的黑洞(工程造價預計在1000億元人民幣),更糟糕的是,也許是一個幻想和騙局。

丘成桐及王貽芳支持、楊振寧反對的「中國造大型強子對撞機」是什麼?為什麼要建設?

簡單而言, 對撞機的原理是通過產生高能量的粒子,對另一個粒子進行轟擊,轟擊可能產生出新的粒子,也可能會造成兩者的相互作用,相互作用後的粒子會和探測器物質發生反應。這樣人們就可以了解作用後的粒子狀態,再將它與之前的粒子狀態進行比較,就可以倒推出新粒子的性質。此外,對撞機還可以使得微觀尺度上模擬宇宙大爆炸後的宇宙初期形態,幫助科學家研究宇宙起源。它還可以説明我們理解誇克和電子是否是宇宙的最小單元,暗物質和反物質的性質,引力的本質,宇宙的維度等重要的物理學問題。簡單的說,通過不斷的提升能量和撞擊次數,能夠發現更多的新粒子或者粒子的新性質,從而解答我們在物理學中遇到的種種困惑。

此前,最大的大型強子對撞機(LHC)位於日內瓦附近的侏羅山地下,除了「最大的粒子對撞機」外,它還有「世界上最大的機器」,「世界上最快的跑道 」,「太陽系裡最真空的空間 」等殊榮。它最大的發現是 2012 年近似發現了物理學「標準模型」中預言的「希格斯玻色子(也被稱為上帝粒子)」存在的跡象。希格斯玻色子是在理解宇宙本質時,最後一塊失落的環節,這一結果將人類「標準模型」物理學大廈的屋頂上蓋上了最後一塊磚,因此被稱為是堪比登月的偉大成就。(也讓曾經預言「無法發現希格斯玻色子」的霍金輸了 100 美元。)

發現希格斯玻色子的大型強子對撞機。(北京時間)

丘成桐和中科院所長贊成建造

目前,支持和反對方都在公共媒體上發出自己的聲音,可見人數還會逐漸增多,如果把數學家丘成桐和高能物理科研前線科學家看做是支持方,楊振寧以及部分網民視為反對方,他們各自有以下一些理由。

首先是對於基本理論的爭辯,上文所述,丘成桐和許多國際物理學家將更大、能量層級更高的對撞機作為一種物理學發展的方向。但作為當代物理學巨擘,楊振寧認為「今天希望用超大對撞機來找到超對稱粒子,只是一部份高能物理學家的一個猜想。多數物理學家,包括我在內,認為超對稱粒子的存在只是一個猜想,沒有任何實驗根據,希望用極大對撞機發現此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。」在國外,LHC 的研究結果曾表明 「超對稱理論的原始參數空間已經有99.9%被否定掉了」。《科學美國人》在 2014 年曾經發佈一篇文章,題目也非常直接《 超對稱玩完了 ?》 。

然而除了科學問題,更多的討論則集中于強子對撞機的象徵意義。丘成桐首先指出強子對撞機會使得中國成為粒子物理學的新中心,項目建成後,至少會有五六千名各國一流科學家為做實驗舉家遷往中國,且長期居住。這對中國的科技水準有極大的促進作用。除此之外,強子對撞機有利於增強民族自豪感,也是中國的民族尊嚴得到體現的表現。丘成桐甚至在文中激動地寫道,「今日的中國,已非『吳下阿蒙』,難道不需要為這個人類最崇高的理想作出貢獻?難道我們只是在遊戲機、在房地產、互聯網上賺點好處,就心滿意足?在我記憶所及,中外古今都還沒有過這樣的大國!」另外,部分支援派網民將此與「鄭和下西洋」做比,希望政府不要失去下一次科技革命的機會。

而反對者則認為,強子對撞機實際上是一個國內出錢供國外人和設備表演的無底洞。楊振寧指出「其設計,以及建成後的運轉與分析,必將由90%的非中國人來主導。如果能得到諾貝爾獎,獲獎者會是中國人嗎?」。更重要的是,很多反對者認為,中國仍然是發展中國家,有更加需要的項目如民生需要投入。同時,即便在科研中,國內仍需要更多的基礎人才培養,學術環境改善,在這些都未加強的情況下,投入一個可能上百年才會對人類生活產生改變的方向,實在太過奢侈。

中科院高能物理研究所所長王貽芳今日(6日)對此做出回應,認為建造超大對撞機並不會擠壓其他基礎科學研究的經費,同時建造經費的90%會花在國內;同時高能物理在人類生活中有很多諸如WWW網的應用,並不是全無作用;同時,是否獲諾貝爾獎不可預料,也並非國家投入科研之目的。

反思:科學的未來與公眾的關係是?

大型強子對撞機的爭議還在發酵,但目前而言,論戰雙方都開始更多訴諸如民族主義一樣公眾情感而非科技論證。這似乎暗喻一個事實:像西方許多國家一樣,中國的科技發展也在越來越受到社會,尤其是公眾輿論的影響。

傳統意義上,科學曾經是一個獨立的技術領域,但是隨著科技的發展,科技所需要的成本越來越高,對社會其他部分也依賴越發。尤其是對於對撞機這樣投入極高,時間極慢的基礎性研究,勢必要得到更多的社會或經濟支持。因此,科學和公共輿論關係越發緊密。從正向看,對於環保、反核、動物權利的呼籲,多多少少制約了科學發展的負面作用,使之更加注意人道和社會有益。但有時部分科學進步也要考慮民間的回饋和意見,從而對這些學科發展造成影響。

「鄭和下西洋」是一個令許多中國人都印象深刻的故事。明朝官員對於鄭和下西洋徒費錢財、缺乏回報的譴責,在當時的歷史情況下不能說沒有道理,但結果是間接使中國錯過了地理大發現的行程。而今日網民距離尖端科學,比當初的明朝官員距離航海費用要遠得多,但公共輿論卻已經成為了新的「言官」。如何平衡科學要求與社會其他發展之間的關係?如何保證科學發展不會成為少數人決策多數人接受的結果,但又不會影響到科學的獨立性?這些問題是需要人們去思考的。



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