什么是对撞机,杨振宁为什么反对建造它?
▍什么是对撞机,杨振宁为什么反对建造它?
劳民伤财
▍什么是对撞机,杨振宁为什么反对建造它?
什么是对撞机
做个比喻。
有一座山,我们要了解这座山里面有啥,可以用挖掘机挖开。
有一块大石,我们想要了解内部结构,可以用锤子砸碎石头。
分子的结构我们可以通过专业的各种电子显微镜或者化学实验等来了解。
但是原子呢?比原子更小的呢?
我们没有能够拆分原子的挖掘机和锤子。所以我们就要选择其他的方法。于是就有了对撞机。
对撞机的本质就是把实验用的粒子通过不断的加速,赋予其强大的动能,然后让相同的粒子互相碰撞,然后再碰撞中粒子会被撞碎,然后通过收集信息来进行分析。
对撞机的目的
对撞机的目的就是探索宇宙的本源,物质的基本构成,探寻更小单位的,更基本的粒子的性质。寻找物质质量的本源。
所以非常多的科学家都愿意投身对撞机的研究和实验。这是探索世界本源的目前唯一的办法。
为什么杨振宁要反对
对撞机的建造是十分昂贵的。对于一个国家来说都是一笔不小的负担。所以没有任何一个国家会轻易建造。目前除了很多国家自己建造了一些小型对撞机用于实验研究以外,都是去借用世界上已经建造的大型对撞机。
所以目前国际上都已经达成共识,在同等规模下的对撞机不会重复建造,防止浪费资源。毕竟成本高昂,维护费用高昂,电费高昂。只有出于更高的需求,需要建造更高的能级的对撞机的时候才会建造更加大型的对撞机。
目前来说,欧洲的对撞机已经 把能做的实验,能验证的理论都已经弄得七七八八了。而剩下的都是需要更高级的对撞机来实验。但是更高一级的能够满足实验,实验的可能性的结果都是及其不确定的。并且目前对撞机的研究成果来说,对于人类已经足够消化和研究了。
从研究方面来说。
目前的对撞机对于当前科学水平研究的内容来说已经足够了。建造更大型的对撞机只不过是为了更深层次的研究。目前来说对于全世界意义不大。更大的意义在于满足这些物理学家的好奇心仅此而已。因为实际应用层面上还远远不够。目前已知的理论就足够人类消化很久的。
所以杨老作为高能物理的泰斗科学家用了盛宴已过来形容。
从经济角度来说。
这次美国日本等国经济状况不好,不愿意出这个钱。其实不仅仅如此。这些资本主义国家他们自己也非常清楚。这项投资,就是肉包子打狗没有任何的实际回报价值的投资。他们才不会去做这样的亏本事情。这和之前建立的大型对撞机有着本质区别。
再者。中国在高能物理领域来说,除了杨振宁这一位大佬以外,实在是没有什么在国际上能拿的出手的科学家。就算是中科院的大佬们在整个国际舞台上也不是领军人物。
就算是中国建立起来了大型对撞机,所有的研究项目和主导的科学家也不会是中国的。这是客观上的科学技术实力所决定的。
从对于中国的角度来说。这就是慷中国慨,满足全世界高能物理科学家的梦想。说实话就是平白无故的为他人做嫁衣。根本没有什么实际的好处。
就算是做好人也没有这么做好人的。
有些人觉得,建立好超大型对撞机虽然话费几千亿,但是既可以提高中国设备生产制造能力,也可以把大量的科学家拉入到中国来做研究。其实这样的想法很天真。
中国的设备生产能力已经非常强悍了。确实在很多及其高精尖车床设备上可能被外国所压制。但是中国并不缺这一个项目锻炼。中国的高铁,中国的巨型托卡马克。中国对外输出核电站等等很多项目都可以完成相同的事情。让中国的设备制造能力提高。
至于吸引外国科学家。就更搞笑了。他们来到中国不是来帮忙的,而是来借用设备的。他们有什么理论还是会发表在国际期刊杂志上,和在哪儿做实验没关系。中国的科研能力是通过这些年不断培养的优秀科学家一点点积累起来的。不是吸引一批外国科学家就能让中国的高能物理水平就提升上来的。
这就和踢足球请了十一个外援,之后硬说自己的足球俱乐部就真NB了。实际上自己培养的足球运动员该不行还不行。
所以脚踏实地的。认认真真的。把每行每业的基础打好,一步一个脚印。妄图建立一个对撞机就让中国高能物理弯道超车,简直就是滑天下之大稽。
中国的基建,从来就不是依靠什么外国的设备一下子崛起的。是中国基建人一砖一瓦磨练出来的技术,积累起来的经验。让我们成为了基建狂魔的超级国家。这没法弯道超车,没办法弄虚作假。
▍什么是对撞机,杨振宁为什么反对建造它?
什么是对撞机?这个问题很重要,我们必须搞清楚对撞机原理、作用、对科学发展的意义,才会对探讨对撞机有更大的爱好和动力、才会有更多有识之士加入到对撞机的探索中去!
一、对撞机的本质就是同步加速器的升级再升级,其主要的作用就是把前级加速器注入的两束粒子流进行累积加速,以达到发生相反方向下发生碰撞所需的束流强度和能量。主要的作用就是为了获得高能粒子。
二、那么为什么要劳神费力的这样做呢?原因是世界物理研究基本上达到了瓶颈,如果不寻求新的突破、新的理论、新的发展方向,物理研究就只能原地踏步,很难在前进了。而对撞机恰恰可以提高高能粒子物理-凝聚态-粒子天体物理上有很重要的建造意义,对开辟物理新大陆指明了前进的方向。
三、目前物理界大咖的共识是只有对撞机才有发现“新物理-新粒子”的可能,其实说穿了就是想利用对撞机创造出新的东西来让科学家去研究,去发现新的天地。
对撞机是制造、测量高能粒子实验的仪器,主要作用是发现‘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。是超出“粒子标准模型”以外的新物理-新粒子探索,在高能粒子物理-凝聚态-粒子天体物理有很重要的建造意义。四、对撞机对物理研究和发展有着定海神针的作用,对提升国家高能物理研究、基础科学发展、军事科技建设有决定性的作用!要想在未来的物理领域有更高成就,就需要开创一片属于我们的新大陆,这样才会在未来世界物理教课书上有我们中华文明的理论。这对塑造中国科学形象是有重大的意义!
那么高能核物理权威专家杨振宁为什么会反对建造它呢?我认为杨振宁的决定在当时是非常正确的,必竞万丈高楼从地起吗?地基牢固,才有可能建造坚固耐用,利国利民的伟大工程。我们在当时的基础研究还比较薄弱,应该花更多的钱在高校,提升学生、研究人员对实用基础理论的研究。只有在基础理论上打好了扎实的基础,在去研究、开发重大的理论研究才有现实意义___所谓“磨刀不误砍柴工是也”。当时的我们不但科技落后,经济基础也薄弱,建对撞机就是烧钱的事,巨额投入有可能就是打水漂!当然有钱的话那是可以去建造的,必竞在探索中都或多或少有所收获,还可以积累不少经验,失败是成功之母吗?只有敢于失败,才有发成功的希望!科学研究那有一帆风顺,一次成功的!诺贝尔搞研究还整得鸡飞狗跳的,邻居们如避瘟神一样讨厌他呢!五、杨振宁反对建造对撞机只是在当时的情况下反对,并不是永久性的反对,目前我国科技实力突飞猛进,航空、航天、火星探测,深海探索。可谓是上天揽月,深海擒胶龙,已经是探囊取物,手到擒来了!
对撞机对提升国家高能物理研究、基础科学发展、军事科技建设有决定性的作用!要想在未来的物理领域有更高成就,就需要开创一片属于我们的新大陆,这对塑造中国科学形象是有重大意义的!现在应该是重提对撞机的时候了,建造的意义还是很重大呀!先未雨绸缪,在某些方面提前布局,未来建造是一定要进行的。我们的经济在不断地提升,实力在增强,我们需要在科技上拥有更多话语权,对撞机非建不可!
▍什么是对撞机,杨振宁为什么反对建造它?
什么是对撞机,杨振宁为什么会反对建造它,我认为杨振宁的决定当时是正确的,但是现在有必要再重提建造对撞机的计划。
杨振宁
什么是对撞机?
对撞机其实就是同步加速器的升级再升级,其主要的目的就是可以把前级加速器注入的两束粒子流进行积累和加速,达到一定的束流强度和能量时可以发生相反方向的状态下发生碰撞。
其主要是获得高能粒子,然后去发现“新物理-新粒子”,说白了就是创造出新的东西来让科学家去研究,从而发现新的一片大陆。
对撞机
为什么要这样做呢,是因为现在的世界物理研究基本上达到了瓶颈,很难再有什么新的突破,新的理论。而对撞机在高能粒子物理-凝聚态-粒子天体物理上有很重要的建造意义,对开辟新大陆有指导方向。
美国有爱因斯坦,英国有牛顿,中国虽然有杨振宁,但是要想在未来的物理领域有更高威望,在世界上树立口碑,就需要开创一片属于我们的新大陆,这样未来世界的教课书才不会全是英文名的理论。
这对塑造中国科学形象是有重大的意义,但是代价也是很高的,那就是建造对撞机的成本简直就是天价,最终还可能什么都没发现,人财两空。
对撞机部分
杨振宁为什么要反对建造对撞机?
一开始国内很多想出“成绩”的科学家赞成建对撞机,好在以杨振宁为首具有影响力的科学家投了反对票,在后来很多人眼里认为杨振宁的这一票是很重要的一票,不仅增加了杨振宁的声望,还挽回了损失。
如果我们有钱那肯定要去建的,就算失败了也是一次尝试,但是建造对撞机真的太花钱了,所以杨振宁觉得我们没必要花那么多钱在现阶段建对撞机,相反我们的基础研究还比较薄弱,杨振宁说宁愿花更多的钱在高校,提升学生对实用基础的研究,重大的理论研究我们还缺乏基础理论的支撑。
杨振宁反对建造对撞机
爱因斯坦提出了相对论影响了世界,这样的殊荣我们当然也想获得,但是美国不管是经济实力还是科技实力都比我们强,美国都没有建造更大的对撞机计划,所以我们也不要急着抢第一个吃螃蟹。
大家都知道我们近年来在月球和航天上取得了很多成绩,我觉得这些研究比起建造对撞机可能更加有意义,因为这些更能带来最直接的好处,也可以影响世界。
对撞模拟
杨振宁反对建造对撞机只是反对现阶段建造,并不是完全反对,可见建造的意义还是有的,我觉得计划还是可以重启的,先未雨绸缪,在未来建造不是不可能。我们的经济不断地提升,实力在增强,我们需要在科技上影响世界。
高速对撞
目前世界上最大的对撞机是瑞士的对撞机,我们只有建造更大的对撞机才能有新的发现,而杨振宁根据瑞士建造的成本推算,我们建造的成本可能要比科学家们预算成本的还要高很多,预计是200亿美元。
瑞士科学家用对撞机发现了希格斯玻色子,并获得了2013年的诺贝尔物理学奖,所以我觉得我们也有建对撞机的必要,但是不是现阶段。
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神仙打架,但目前国际形势,还是早日建设为好
科学史上有个观点,二十世纪前半页是物理学大飞跃时期,两大理论爱因斯坦的相对论与普朗克的量子论堪比今后物理学的两座新高峰。然而这两大理论都太超前,但偏偏又有相互矛盾的地方,特别是广义相对论与量子力学之间的冲突,始终困扰着物理学家们如何准确解释宇宙模型,这也是基础物理近几十年来始终停滞不前的瓶颈所在。
对撞机就是研究这一课题的最重要实验手段,他将两股粒子不断加速,最终相互对撞,在巨大的碰撞能量作用下,产生新的粒子、射线、空间碎片、黑洞、甚至“奇异物质”,来观测各种基本粒子是如何构成和作用的。华人物理学三杰丁肇中、杨振宁和李政道三人都在最早的斯坦福直线加速器上获益匪浅,最终获得诺贝尔奖。对撞机可以说是目前研究宇宙世界基本构成的唯一工具,小说《三体》里面就有这样一个桥段,三体人向地球发射智子,干扰地球上对撞机的实验结果,从而锁死人类科技。
但对撞机发展到现在已经是第三代,最早的正负电子直线加速器,到现在大型强子对撞机。碰撞的能量几何级提升,相对应的是建造所需的花费以及每年所需的维护费用也成倍提升。像欧洲强子对撞中心,建造花费超过100亿欧元,每年维护费用超10亿欧元,预期寿命仅15年。而如此巨大投入下去后,能取得什么样的研究成果?未知。能获得多大成果转化?也是未知。这是个未知的全新领域,迷雾的尽头是什么,谁也无法预测。
所以杨振宁反对的是这一点,他认为强子对撞机方面投入与产出越来越不成正比。中国要搞大型强子对撞机,功率和能量超过欧洲才能有更新更大成果,但这样所需花费太大,风险太大。另一方面,杨振宁认为我国在高能物理领域研究还远不够深入,即使大型粒子加速器建成,也很难充分发挥其作用,弄不好自己栽树,别人乘凉。所以杨振宁认为应该把重点集中在其他加速原理以及弦理论研究等耗费较小的领域。
与杨振宁相对立的是,中科院高能物理研究所所长王贻芳院士。他观点认为高能粒子对撞机在可预见范围内始终是研究基础物理最重要的实验设备,不去建造,怎么提高?我国在1990年建成的北京正负电子对撞机已经取得很多科研成果,证明对撞机对于高能物理研究方面的帮助和贡献。然而这种正负电子级对撞研究,已经远落后于强子对撞机的质子-质子级对撞研究,必须要更进一步。而全世界目前有三十多台高能粒子对撞机,没有一台是中国的,这很不合理。
个人之前觉得,双方各有道理,这是场神仙打架,我们大部分就半桶水物理学水平没必要瞎掺和讨论。但现在国际形势,个人觉得还是支持王院士的建造派。原因很简单,科学无国界,但实验设备有所有权归属,当前形势下西方国家试图对我国进行技术封锁甚至扼杀,只会越来越严。甚至说难听点,现在美国还像当年一样,放你杨振宁一个华人进入普林斯顿高等研究院和斯坦福实验室,跟奥本海默和费米等人一起共事研究,根本不可能的事情。你不造,永远别想提高!更何况这几百亿砸在高能物理研究上,怎么也比茅台科研上值。
2018年底,王贻芳院士在接受英国《自然》杂志访谈时透露,经过6年设计,我国超大量子对撞机设计已经完成,最快将在2022年开始建造,这台超级加速器长度将超过100公里,约为目前世界最大的欧洲强子对撞机的四倍,该加速器第一阶段计划投资为360亿人民币。
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