我曾经说到杨教授并不支持别人将他在1954年所提出的想法应用到1970年代去建构电磁、弱力之间和强力的模型。这牵涉一个有关对称的哲学思考。你想象一个人的脸容，这应该是左右对称的模样，没有人喜欢一个不对称的脸容，这代表着一种「左、右对称的失衡」。对称同样在物理学上，甚至杨教授的研究上扮演着非常重要的角色。1954年，杨教授和罗拔·米尔斯发表的杨-米尔斯理论就是从一个美丽深入的对称中延展(杨教授的学术论文中所展现的透彻，层次以及远见，实在是科研发展上的瑰宝)。但是，当他的理论被用作统一基本粒子的电磁作用与弱作用时，科学家们使用的是破缺的对称性，这或许是杨教授不喜欢的原因。而在量子色动力学上的核力发现当中，杨-米尔斯理论被完整延伸应用，但背后美妙的色对称却被彻底隐藏。如色对称被隐藏，色对称的美又如何得以显现呢？不论如何，杨教授没有继续依循这个方向研究，而我们粒子物理学专家则从1970年代开始一直依循这个方向努力至今，取得辉煌成绩。

　　带点讽刺地，如杨教授般深深喜爱对称的科学家，他最突破性的发现在于1956年和李政道教授一同发现的宇称不守恒(左右对称的失衡)。前文中我提到，今日我们可以宣称已经完全了解所有可见的力及物质，那为何我们还需要新的巨型对撞机呢？答案是我们现在所知道的远不是基础物理的尽头。我们今时今日能够测量的只有全宇宙所有物质当中的5个百分比，其余的全部都是暗物质和暗能量。我们都还没有清楚这些物质的本质是什么。对于这些的理解，我们今日还停留在理论的层面当中，唯有通过科学实验我们才有机会认证这些物质的本质。与此同时，我们还有以下的几个问题有待解答:

　　? 质量等级差问题

　　? 超对称粒子是否存在

　　? 弦论的特有现象

　　? 更多的未解疑问

　　天体物理学或宇宙学的研究或地下实验或许有助于解决以上的疑问，但却没有任何研究能媲美新的巨型对撞机更能准确探测更高的能量标度。随着各方面的协作，人类对自然的理解将达到新的层面。

　　一个新的粒子对撞机对中国来说是否过于昂贵？这需要由中国的领导层去决定。但我们可以想象最坏的情况会像1990年代的超导体超级巨型粒子对撞机（SSC），或者是前几年的激光干涉仪空间天线（LISA）一样，在通过计划几年久后美国政府就决定搁置，造成巨大的资源浪费。

　　我个人非常同意还有许多其他科研项目也值得政府的大力支持，但我相信兴建巨型粒子对撞机并不会限制其他方面科学的发展。有时候我们容易忽略中国过去三十多年在科研发展的投入是不断提升的。翻看美国国家自然科学基金委员会提供的全球数据（Science and Engineering Indicator 2016，图4-8；最新数字截至2013年，使用更可靠的购买力平价PPP）[2] 显示，中国在过去数十年来，每年投入在科研的资源增长达到近百分之二十。2016年追平美国（达到每年近5千亿美元），甚至超越美国只是迟早的事。这增长是在人类历史上前所未有的。在未来5到10年内，中国在科研的投入预计能增加一倍以上，达到每年1万亿美元。在针对巨型对撞机政府需要花上大约每年5亿美元的预算下，平均每年巨型对撞机所耗用中国的研发预算其实所占不到0.1个百分比（千分之一）。兴建巨型粒子对撞机不会限制中国其他方面科学的发展。

图 4-8

　　那中国应该减少科研预算而转移投入到其他社会项目当中，以提升人们的生活质素吗？许多人会认为，随着时间的推移，科研可能是提高民生和社会整体经济的最有效方式。我们可以参考欧洲的同类型数据。在1980年代欧洲核子研究组织准备兴建质子对撞机LHC时，当时的投入对于整个欧洲科研来说可是相当巨大的。但在兴建质子对撞机以后，我们可见其它科研成果也获得了显著提升。由此可见，兴建质子对撞机不单没有对其它科研发展造成限制，相反，粒子对撞机所显生之研究成果加强了欧洲推动科研的信心及持续投入。显而易见，这笔为数不少的投入没有一分钱是枉花的。

　　注：巨型粒子对撞机其实分两个步骤：第一步是能量只有0.25 - 0.35 TeV 但流量大的正负电子对撞机（CEPC）,研究希格斯玻色子的性能，共需要约20年。下一步是在同一隧道建能量高的质子对撞机探索未知领域。今天的磁铁科学技术还未能达到第二步骤的目标，但是我们有信心在20年后中国可以达到最终目标。结论是建巨型粒子对撞机将助推中国科技到一个新的水平。

戴自海

　　2016年9月，香港

　　参考文献

　　[1] Kerson Huang, Interview of C. N. Yang for the C. N. Yang Archive the Chinese University of Hong Kong,

　　[2] National Science Board, Cross-National Comparisons of R&D Performance, #/report/chapter-4/cross-national-comparisons-of-r-d-performance