中國要不要花費1400億元, 建造大型粒子對撞機?

中國要不要建造大型粒子

對撞機

21世紀是資訊科技爆炸的時期,也是以技術論成敗的時期。特別是各個大國之間,想要在國際地位中佔有一席之地,高新技術是非常重要的。我國現在已經成為了國際大國,我國的各種高科技技術也在不斷髮展,在高科技技術中有一門學科非常的重要,那就是物理學,而在物理學中有一個裝置非常重要,那就是對撞機,中國到底要不要建造大型的粒子對撞機?這個問題可以說已經爭論了好多年,支援這一方的是我國中科院的院士、中科院高能物理所的所長、俄羅斯科學院外籍院士王貽芳,反對的這一方的是大名鼎鼎的諾貝爾獎得主,也是當今世界範圍內在世的最偉大的

物理學家

楊振寧教授。這兩派的科學家圍繞著要不要建造大型對撞機這個問題真的是吵得不可開交!今天我就來給大家說一說這個事。

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再說之前,我們要先來了解一個概念,就是什麼是對撞機。我們都知道,物質是由分子構成的,分子又由原子構成的,原子又由電子、質子、中子這些粒子構成的,再往下細分下去還會有更小的粒子。那我們怎麼找到它們呢?這個時候就要用到對撞機了。對撞機簡單的來說就是一個加速器,把這些粒子拼命的加速,加速到接近光速然後讓它們互相撞到一起,然後就撞碎了,從這些碎片裡我們就來研究粒子更基本的結構。

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自從歐洲透過對撞機發現了“上帝粒子”之後,有不少的科學家迫切需要了解這種粒子,所以說更需要高能量的對撞機,並且可以去發現現有科學之外的粒子和證明超對稱理論。上帝粒子是希格斯玻色子的另一種說法,為什麼“上帝粒子”如此重要?主要有兩個原因,第一個是它是標準模型中唯一還沒有被發現的粒子,因為它的質量最大,以前加速器的能量都無法把它轟出來,只有大型強子對撞機可以。第二個原因是它和電子,光子,夸克等我們耳熟能詳的基本粒子不同,它是個奉獻者,是其它粒子靜質量的來源。

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如果沒有“上帝粒子”,世界會變成什麼樣?由於沒有靜質量,所有的基本粒子都是以光速在運動。由於基本粒子間傳遞相互作用的速度就是光速,於是意味著難以存在由夸克形成的穩定原子核。而電子若靜質量為零,更意味著不可能形成原子,分子。這樣,宇宙中便不會有出現各式各樣的星球,更不會出現生命。“上帝粒子”的發現只是一個小小的開始,沒那麼容易直接用來的,“上帝粒子”的發現是對量子場論的支援,更大的意義是幫助理論物理學家對世界進行理解,離實用還早得很。無論如何,人類還走在這條發現宇宙最基本單元的路上,大型強子對撞機的下一個目標是驗證超對稱。超對稱是費米子和玻色子之間的深層次的內在聯絡,它如果存在,基本粒子的數量會翻番,三維空間也不再會滿足要求,超弦理論就是超對稱和絃論的結合,它要求空間是九維甚至是十維。人類對空間的觀念將會產生變革。

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那麼,楊振寧老先生為什麼不同意建造呢?針對中國要不要建設對撞機,楊振寧老先生從五個方面認為中國不應該建設對撞機。首先第一點就是太貴,中國想要建設超大對撞機是十分浪費時間和金錢的。它的成本不會少於200億美元,這還只是初步的估計,以歐洲和美國那邊的經驗來看,後期一般還要多次地追加經費,而且建成後的運營費用肯定也不低。第二點就是,國家每年的科研支出都是有規劃的,建造大型對撞機勢必會擠壓其他領域的科研經費,而中國再教育、醫療這些方面還很落後,我們應該把錢用在刀刃上。

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第三點就是從獲利者來說,就算成果建設好,並且成功投入使用,但獲利者很有可能並不是中國。為什麼這樣說呢,因為透過楊振寧老先生的調查可以得知,現在國際上大部分會使用大型對撞機的物理學家集中在歐美等國家,中國國內的物理學家數量比較的少,使用對撞機的物理學家更加的少,所以這樣想來,很有可能建造出來,多是國外的物理學家前來使用,我們得不償失。第四點就是從現階段來看,建設還是不建設超大型對撞機對我國的經濟發展和科學研究都沒有什麼大的變化。就算對撞擊即使真的建成了,在三五十年內也沒有辦法直接提高人類的生活質量。最後一點就是,超對稱粒子只是一個猜想,沒有其他的實驗證明它的存在,如果試圖發現這個粒子,更加的是猜想中的猜想。即使不建造對撞機,我們的高能物理也可以發展,我們可以尋找新的加速器理論或尋找美妙的幾何結構,這兩個方面不會那麼燒錢,也符合當今世界的現狀。

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當然,楊振寧老先生也不是說中國以後也不要建設超大型對撞機,而是建議可以在幾十年後,等世界範圍內物理發展比較完備了,特別是中國國內物理學家多了起來,經濟上也沒有什麼負擔的情況下,可以著手組建超大型對撞機。

針對楊振寧老先生的意見,也有一部分物理學家認為是不對的,我國應該積極建設對撞機,其中的代表就是王貽芳院士。王貽芳院士認為應該建設對撞機的理由也是對上述幾個方面的反駁。首先民生問題當然需要解決,但是也要考慮到長遠的目標,適當財政支出比例可以向科研傾斜,未來可以帶來更大的收益。第二,目前我國科研支出佔比只有5%,而發達國家是15%,中國正向發達國家前進,未來科研經費支出還有很大的空間,擠出效應並不明顯。

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第三,針對現在我國國內物理學家數量較少這一個理由,王貽芳院士卻認為,如果對撞機建設成功了就很有可能把國外的一些能力非常強的物理學家吸引到中國來,從而有效地推動我國的物理學發展,解決物理學家稀少的問題。最後王貽芳院士認為歐洲透過對撞機發現了“上帝粒子”如果我國也有了對撞機也會有機會發現更多物質,實現物理學的發展。

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我們可以看到楊振寧老先生的思路是非常清晰的,每一個點說得都非常中肯。如果大家站在楊老的角度想一下這個問題,就可以理解楊老的堅持。但是對建造對撞機持支援態度的王貽芳院士的觀點也比較正確。科學的探索就是要滿足人類的好奇心,也許在意料之外有其他的重大發現,更重要的是可以為我國培養一些科學家。應用科學的發展需要基礎科學的支撐,只有基礎科學打好根基,未來我國才能登上世界科技之峰。

對於要不要建設對撞機,科學家們都有自己不同的意見,但無論哪種意見,建設了對撞機能不能促進我國經濟和科研的發展,對於這些問題普通百姓是沒辦法短期內得到答案的。關於中國要不要建造大型的粒子對撞機。朋友們,請在評論區寫下您的想法和看法。

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