建造大型强子对撞机有什么用？杨振宁等科学家为何反对我国建造？

提起大型强子对撞机，大家想起的可能是撞出黑洞，有人想起的可能是希格斯玻色子。对撞机撞出黑洞是来自于人们对黑洞这种奇异天体的恐慌，而撞出希格斯玻色子则是欧洲大型强子对撞机（LHC）最辉煌的实验成就。

大型强子对撞机有什么用？

大型强子对撞机是一种大型的实验仪器，通过超强的电磁场在较大的环形轨道里加速带电粒子，把带电粒子加速到接近光速的高能状态下进行对撞实验，用以验证微观力学的理论预言。它的轨道周长直接决定了其所能加速粒子的能量上限，一旦理论预期发现新粒子所需的能级超过现有对撞机的能量上限，这个对撞机的历史使命就算是终结了。

为何我国要建大型强子对撞机？

随着希格斯玻色子的发现，27公里长的欧洲大型强子对撞机的历史使命也算完成，由于轨道周长的限制，它的对撞能级下已经难有重大发现，因此，世界高能物理学界和超弦理论学界期待新一代更强大的对撞机出现，以验证他们的理论，目前计划建造的对撞机轨道周长都是百万公里级的。但建造大型强子对撞机的投入异常巨大，一般的国家都负担不起，作为超级大国的美国已经指望不上了，因为在上世纪美国才因不断追加的超额投入停掉过一个大型对撞机项目。而欧盟那边虽然已经规划建造，但是欧盟的执行力是有目共睹的，从全球卫星定位系统项目就可见一斑……因此各国科学家就把目光投向了GDP全球第二的我国。

于是，以超弦理论界为首高能物理界为辅的全球科学家一致建议我国建造大型强子对撞机，以验证超弦理论的基础超对称理论。

反对者出现

当建造的声音来势汹汹，且都是是国际上极具威望的人物，这时一个人站了出来，站在了他们的对立面，他就是物理学界的泰斗我国科学家杨振宁。他坚决反对我国在现阶段斥巨资建造大型对撞机，他给出了7条理由。我总结了一下他的中心思想是：高能物理能做的事已经不多，难有重大发现；超对称理论是空中楼阁，期望找到超对称粒子很可能竹篮打水一场空；这大型项目的投入将极大地压缩其它领域的科研经费，这将限制了其它领域的发展。

实际上反对建造对撞机的科学家一定不在少数，但由于种种原因，鲜有科学家敢站出来公开叫板高能物理界和超弦界，只有杨振宁坚定地站了出来，凭一己之力对抗整个高能物理界。

孰对孰错？科研经费该去往何方？

“文明不断增长和扩张，但宇宙中的物质总量保持不变。”

这是《三体》里叶文洁提出的第二条公理，罗辑据此发现了黑暗森林法则。今天，我要把这条公理改一改：“科研项目众多，但我国科研经费总量不变。”这正是杨振宁反对建造对撞机的一个重要原因。如果把巨大的经费都投入到一个可能一事无成的项目，这不单是对科研经费的巨大浪费，还同时造成了其它项目因缺乏经费而停顿。作为一个发展中国家，我国应该把经费更多投入到那些有产出的领域。杨振宁指出，高能物理的成就在未来3、50年内，对我们的生活都不会产生什么积极的影响。

美国是怎么做的？

杨振宁的其中一个论据就是上世纪美国把大型强子对撞机项目停掉了。这是由于不断增加的预算，一开始申请44亿美元的预算，建造未过半，预算已经将近翻了一番，达到80亿美元，最终在项目进行的第三任总统克林顿废止了该项目，随即投入200亿美元到国际空间站项目中。很显然，美国不差钱，但他们认为国际空间站更值得花。

我国该怎么做？

我国计划建造的大型强子对撞机首期正负电子对撞机的投入预算为360亿元，第二期的质子对撞机的投入将高达千亿。这还是仅仅初步计划的基础投入，纵使不超支，对撞机建成后的运行投入也依然是个巨大的坑，且不说维护成本，单就耗电量就是个巨坑，目前的欧洲大型强子对撞机的耗电量是200兆瓦，即20万千瓦。这相当于一个大型水电站的发电量……按照1元/度电的电费算，运行一个小时的电费就高达20万，而中国计划建造的对撞机周长是它的4倍……

我国需要科研经费的项目太多了，航天、量子信息、芯片等等，这些都是直接与国防和经济挂钩的科研项目，是否更值得作为发展中国家的我们去投入呢？美国选择了把大型强子对撞机的经费投到了航天领域，我们呢？

航天技术与国防技术是相通的，量子信息技术在信息安全方面意义重大，芯片更加不用说，近年网上已经有足够的信息让我们知道它的重要性，至于其它领域就不一一列举。

你赞成我国建造对撞机吗？

从网上科学兴趣群里了解到，绝大多数非高能物理专业的科学爱好者都是支持杨振宁的，那么你认为我国该建不该建？

（以上图片来源自网络，如有侵权请联系删除

中国目前应不应该建造大型对撞机？围绕这个问题，物理学界展开了一场大辩论。

物理学界分为两种观点，王贻芳力挺建造大型对撞机，认为这是中国一次“弯道超车”的机会，一旦成功将会改变未来，而且这个设施可以吸引更多国外优秀人才，有利于提高中国基础科学的地位。

而杨振宁先生则认为，中国没必要建造这个昂贵的东西，而且结果还是未知，应该把钱用在其他高回报的科研领域。

这个巨大的圆圈就是欧洲大型强子对撞机

美国也曾建造超导超级对撞机（SSC），花费30多亿美元都没建造好，最终不了了之。2008年欧洲花费100亿美元也建成了一个大型强子对撞机（LHC），这是一个27公里的圆型隧道，位于地下100米，是人类目前造出的最大装置。

隧道内部

造这么大一个圆圈，就是为了让“粒子”在这个超长距离圆管道里加速，一直加速到接近光速的99.9999991%！然后两个“粒子”在这个速度下相撞。物理学家期待能够撞出某些新物质。可惜欧洲实验了那么多年，也没有撞出想要的东西。

没有人能知道对撞机到底能撞出什么东西，或许永远也撞不出东西。所以，杨振宁的观点并没有错，毕竟360亿人民币对于任何国家来说，都不是一个小数目。

1983年7月，美国打算全力建造一个“世界最大”的加速。资深物理学家戴维·杰克逊将它命名为“超导超级对撞机”。1986年完成了雄心勃勃的工程方案：环形粒子加速周长87.1公里，隧道位于地下70米，8662块超导偶极磁铁用10个冷冻厂的液态氦维持在4.3K低温，接近光速的两束质子在4厘米孔径中以40万亿电子伏特能量迎头相撞，模拟出宇宙大爆炸后瞬间的物理环境，找到希格斯玻色子和其他新粒子。预计总成本44亿美元。

德克萨斯超导超级对撞机工程开挖的隧道和竖井

然而随着工程造价太高并不断攀升。1989年预算为59亿美元，1991年达82.5亿美元。引起了美国史上最大的一次争议，那就是建造这个有什么用，耗费如此大的资金。

最终，1993年，国会众议院以280票对150票的悬殊比例通过决议，将总预算已增至110亿的超导超级对撞机“就地正法”。美国“超导超级对撞机”成为世界上最大的“科学废墟”

360亿的投资对于中国来说，确实是一笔巨资，另外中国目前还仅仅是一个发展中国家，我国的医疗、教育以及养老等领域还需要大量的资金投入。

另外一点，也不得不说，这一项目要顺利进行，预计将有百分之九十的工作人员为外国科学家，杨振宁认为这很有可能是为别人做了嫁衣。

杨振宁是物理界少有的大量运用数学的科学家。

他曾经说过：我的物理学界同事们大多对数学采取功利主义的态度。也许因为受我父亲的影响，我较为欣赏数学。我欣赏数学家的价值观，我赞美数学的优美和力量：它有战术上的机巧与灵活，又有战略上的雄才远虑。而且，堪称奇迹中的奇迹的是，它的一些美妙概念竟是支配物理世界的基本结构。

杨振宁提出要“寻找美妙的几何结构”，就是用数学来研究物理。

1983年，杨振宁向中学生介绍自己的学习过程时，就专门提到了一个人。

他说：“有一位刘薰宇先生，他是位数学家，写过许多通俗易懂和极其有趣的数学方面的文章。我记得，我读了他写的关于一个智力测验的文章，才知道排列和奇偶排列这些极为重要的数学概念。”

作为基础学科的物理学里，蕴含着很多人类尚未知的秘密，而想要解开这里的一些秘密，就需要一个非常强大的设备——高能粒子对撞机。然而，对于这项技术的研究以及对大型对撞机的研制，却遭到了国内不少科学家的反对，其中就有我国著名的物理学家扬振宁。那么，已经接近百岁高龄的杨振宁，为何坚决反对制造大型对撞机呢？

一、什么是高能粒子对撞机？

可能大家在科幻电影里会比较多的看见，一个微小的粒子能爆发却能够爆发出巨大的能量，这个能量大到可能会产生黑洞来吞噬掉整个宇宙。当然，这只是在电影里，那么在现实中，大型对撞机的能量究竟有多大呢？目前还没有一定确切的数据来说明这个问题，但至少在欧洲，已经被证实了这个物理的前沿领域在将来会有无限的可能性。

二、杨振宁叫停大型对撞机研究的原因

作为在粒子物理学领域作出了里程碑性贡献的物理学家来说，他的叫停肯定不会是无缘无故的。

1、在杨振宁看来，虽然欧洲国家在这方面已经研究了数十年，也有了一定的成绩，但这些研究目前都还不具备应用价值，没有应用价值就不会有任何的收益。在一切都还是未知数的时候，投入千亿资金去研究是不明智的行为。这笔资金完全可以有更好的去处。

2、大型高能粒子对撞机会生产出大量的未知粒子，这些未知粒子里潜在的不可控因素可能会对人类造成巨大的威胁，这是杨振宁最为担心的一个问题。

3、杨振宁坦言，以我们现在的科技力量还不足以有能力在高能粒子对撞机上取得突破性的进展，就算搞出来了也没有可以应用的场景。那么，很有可能我们花费巨资研究出来的东西最后却为他人做了嫁衣。

当然，杨振宁也说了，相信在未来，微观粒子一定会为这个世界带来很大的惊喜，我们是一定要在这项前沿科技领域上提前布好局的，但不是现在。

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