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atv直播:中科院专家反驳杨振宁:建大型对撞机正当其时(2)

时间:2016-09-06 08:21来源:中国新闻网 作者:手机看新闻 点击:
中国的基础研究经费目前占研发经费的比重大约是5%,国际上发达国家一般是15%。中国的基础研究经费还有巨大的增长空间,大约每年1000亿人民币以上,

  中国的基础研究经费目前占研发经费的比重大约是5%,国际上发达国家一般是15%。中国的基础研究经费还有巨大的增长空间,大约每年1000亿人民币以上,CEPC不会挤压其他基础科学研究的经费。

  另一方面,增加的经费应该向哪个方面投呢?大家都知道我国的基础科学研究经费中相当大的比重是用来购买外国仪器。如果我们突然平均地增加基础研究经费,或向某些领域倾斜,估计会大大拉动美欧日的GDP。而如果我们花10年的时间投入300亿建造加速器,90%以上的钱会花在国内。而CEPC的投入从长期来看,是使各领域的比例与国际上基本一致(目前国内粒子物理、核物理比例严重偏低)。国家现在提出发起和领导国际大科学工程和计划,CEPC是一个极好的候选项目。

  (四)杨先生反对的第四点理由是高能物理学家想寻找的“超对称粒子”和“量子引力化”都未被发现,未来希望用对撞机发现猜想中的粒子也是不会成功的。

  建造大型对撞机的科学目标不是那样。我们的科学目标,简言之:粒子物理目前的标准模型只是一个在低能情形下的有效理论,需要继续发展更深层次的理论,虽然现在已有一些超出该模型的实验证据,但需要更多的实验证据指明未来的发展方向。

  目前已知的标准模型中的问题,大部分与希格斯粒子有关,因此更深层次的新物理应该会从希格斯粒子处露出蛛丝马迹。CEPC可以将希格斯粒子的测量精度提高至1%左右,比LHC好10倍,这就可以确认希格斯粒子的性质,判断希格斯粒子是否与标准模型预言完全一致。同时CEPC还有望首次测量希格斯粒子的自耦合,确定希格斯场参与的真空相变的形式,这对宇宙的早期演化具有重要意义。因此,无论LHC是否发现新物理,CEPC都是需要的,这是粒子物理发展中跳不过去的一步。

  如果有新的希格斯粒子耦合形式、新的伴随粒子、非点结构的希格斯粒子,或其它与标准模型的偏差,我们可以进行第二阶段,建造大型质子对撞机,直接寻找造成偏差的原因。这个原因当然可能是超对称粒子,也可能是其他粒子。现在还无法预言对撞机会不会发现猜想中的粒子。

  (五)杨先生反对的第五点理由是七十年来高能物理的大成就对人类生活没有实在的好处,未来也不会有好处。

  七十年来,高能物理发展出的技术与生活息息相关。没有高能物理,就没有同步辐射光源、自由电子激光和散裂中子源等装置,我们现在的许多生物、地质、环境、材料、凝聚态等方面的进步就无从谈起。没有高能物理,今天在医院里的很多检查与治疗(MRI,PET, 癌症的放射性治疗等)就不会存在,或者会推迟出现,开奖,许多人的生命会被缩短,生活质量会降低。没有高能物理,触摸屏就会推迟出现,智能手机就是一个梦想;没有高能物理,就没有WWW网。人类从WWW网中得到的收益,远大于对高能物理的全部投入。

  中国建大加速器对我们有什么实际的好处呢?第一阶段300亿人民币的投入(2022年起,每年30亿),至少使我们可以在以下技术方面实现国产化,并领先国际:

  a)高性能超导高频腔(应用于几乎所有的加速器)

  b)高效率、大功率微波功率源(也可应用于雷达、广播、通讯、加速器等)

  c)大型低温制冷机(也可应用于科研设施、火箭发动机、医疗设备等)

  d)高速、抗辐照硅探测器、电子线路与芯片等

  同时我们还可以在精密机械、微波、真空、自动控制、数据获取与处理,计算机与网络通讯等技术方面领先国际,可以培养上千名顶尖的物理学家和工程师,引进上千名国际顶尖的科学家和工程师。

  如果有第二阶段,2040年起每年70亿人民币的投入,可以带动高温超导材料、超导磁体等应用技术的实用化,并国际领先。这个产业的规模大概远远超过700亿人民币。除此之外,也许还有出人意料的新发现、新技术。

  (六)杨先生反对的第六点理由是高能所三十年来的成就不高,超大对撞机90%的工作将由非中国人来主导,诺贝尔奖也不会是中国人。

  从建立北京正负电子对撞机开始。国家对高能所在高能物理研究方面的投入,除人员建筑、实验室及设备、研究经费之外,主要科学设施是北京正负电子对撞机(2.4亿元,1984年),北京正负电子对撞机重大改造工程(6.4亿,2004年),和大亚湾中微子实验(1.7亿,2007年)等,一共约10亿元人民币。与国内其它领域相比,比如杨先生提到的生物、凝聚态、天文物理等,无论是总数还是人均,都绝对不算多。这些投入取得的成果、各种国内外奖励,与国内其它领域相比绝对不少。这点投资与国际上比差好几个数量级;但我们的成果可以跟他们比肩,至少我们现在是国际高能物理领域四大实验室之一(CERN,Fermi,KEK,IHEP)。

(责任编辑:本港台直播)
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