楊振寧
8月29日微信公眾號《老顧談幾何》中有一篇文章,題目是《丘成桐:關(guān)于中國建設高能對撞機的幾點意見并回答媒體的問題》,講到他(丘)贊成中國建造超大對撞機,而我(楊)反對,他難相信。其中一段如下:
這些實驗背后的基礎理論都用到楊先生的學說。每一次突破后,我們對楊先生的學問更加佩服!所以說楊先生反對高能物理需要有更進一步的發(fā)展,使人費解!
丘教授的理解有誤!我絕不反對高能物理繼續(xù)發(fā)展。我反對的是中國今天開始建造超大對撞機,原因如下:
一、建造大對撞機美國有痛苦的經(jīng)驗:1989年美國開始建造當時世界最大對撞機,預算開始預估為30億美元,后來數(shù)次增加,達到80億美元,引起眾多反對聲音,以致1992年國會痛苦地終止了此計劃,白費了約30億美元。這項經(jīng)驗使大家普遍認為造大對撞機是進無底洞。
目前世界最大對撞機是CERN的LHC。2012年6000位物理學家用此對撞機發(fā)現(xiàn)了希格斯(Higgs)粒子,是粒子物理學的大貢獻,驗證了“標準模型”。LHC的建造前后用了許多年,建造費加上探測器費等等加起來一共不少于100億美元。高能所建議的超大對撞機預算不可能少于200億美元。
二、高能所倡議在中國建造超大對撞機,費用由許多國家分攤??墒瞧渲兄袊姆蓊~必極可觀。今天全世界都驚嘆中國GDP已躍居世界第二??墒侵袊匀恢皇且粋€發(fā)展中國家,人均GDP還少于巴西,墨西哥或馬來西亞,還有數(shù)億農(nóng)民與農(nóng)民工,還有急待解決的環(huán)保問題,教育問題,醫(yī)藥健康問題,等等。建造超大對撞機,費用奇大,對解決這些燃眉問題不利,我認為目前不宜考慮。
三、建造超大對撞機必將大大擠壓其他基礎科學的經(jīng)費,包括生命科學,凝聚態(tài)物理,天文物理,等等。
四、為什么有不少高能物理學家積極贊成建造超大對撞機呢?原因如下:
(1)高能物理學是二戰(zhàn)后的一個新興領域,此領域七十年來有了輝煌的成就,驗證了“標準模型”,使人類對物質(zhì)世界中三種基本力量有了深入了解??墒沁€有兩項大問題沒有解決:
A.對剩下的第四種基本力量——引力——的深入了解還有基本困難。
B.還沒有能了解如何統(tǒng)一力量與質(zhì)量。希望解決此二問題當然是所有物理學家的愿望。
(2)有些高能物理學家希望用超大對撞機發(fā)現(xiàn)“超對稱粒子”,從而為人類指出解決此二問題的方向。
但是找超對稱粒子已經(jīng)有很多年了,完全落空。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(shù)物理學家,包括我在內(nèi),認為超對稱粒子的存在只是一個猜想,沒有任何實驗根據(jù),希望用極大對撞機發(fā)現(xiàn)此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。
五、七十年來高能物理的大成就對人類生活有沒有實在好處呢?沒有。假如高能所建議的超大對撞機能實現(xiàn),而且真能成功地將高能物理學更推進一大步,對人類生活有沒有實在好處呢?我認為短中期內(nèi)不會有,三十年,五十年內(nèi)不會有。而且我知道絕大多數(shù)物理學家都同意我的這個說法。
六、中國建立高能所到今天已有三十多年。如何評價這三十多年的成就?今天世界重要高能物理學家中,中國占有率不到百分之一、二。建造超大對撞機,其設計,以及建成后的運轉(zhuǎn)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?
七、不建超大對撞機,高能物理就完全沒有前途了嗎?不然。我認為至少有兩個方向值得探索:A.尋找新加速器原理。B.尋找美妙的幾何結(jié)構(gòu),如弦理論所研究的。這兩方面的研究都不那么費錢,符合當今世界經(jīng)濟發(fā)展的總趨勢。