南開(kāi)大教授葛墨林院士:中國(guó)不應(yīng)建大加速器!
中國(guó)應(yīng)不應(yīng)該建大加速器?這一爭(zhēng)論尚無(wú)公認(rèn)答案。加速器即用電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)帶電粒子,使之累積能量后迎頭對(duì)撞,研究碎片產(chǎn)物,以尋找新的粒子。2015年開(kāi)始,中科院高能物理所提出建立世界最大的加速器CEPC。兩位物理學(xué)家王貽芳和楊振寧分別支持和反對(duì)這一設(shè)想。 最近,中科院院士、南開(kāi)大學(xué)物理學(xué)教授葛墨林對(duì)記者表示:他支持楊振寧,不贊同建設(shè)大加速器。 問(wèn):您為什么不同意建大加速器? 答:現(xiàn)在高能物理學(xué)的最大困難還不在于造超高能新的加速器,而是沒(méi)有公認(rèn)突破標(biāo)準(zhǔn)模型的可靠新理論,從而有確切檢驗(yàn)的預(yù)言,也就是說(shuō),根本不知道做什么嶄新的物理。上世紀(jì)中期開(kāi)始,量子場(chǎng)論(尤其規(guī)范場(chǎng))和夸克模型逐漸發(fā)展起標(biāo)準(zhǔn)模型,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)預(yù)言的漸進(jìn)自由、Z、W粒子等,是很大成功。其后,除了中微子理論、實(shí)驗(yàn)外,就沒(méi)有太大理論創(chuàng)新。1970年代到現(xiàn)在,雖然有人提出很多超越標(biāo)準(zhǔn)模型的理論,但沒(méi)有哪個(gè)像標(biāo)準(zhǔn)模型提出的物理那么清楚。 高能物理發(fā)展到現(xiàn)在,具有工程特點(diǎn):理論上一定要特別清楚:要找什么?預(yù)計(jì)是什么樣子?否則不值得投錢(qián)。 大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)就明確要找希格斯粒子。驗(yàn)證希格斯粒子后,LHC基本任務(wù)完成,遺留大量數(shù)據(jù)繼續(xù)分析處理。但它已經(jīng)花了上百億歐元,很想繼續(xù)做下去,包括向更高能量發(fā)展。 受其鼓舞,日本想建國(guó)際超高能直線(xiàn)對(duì)撞機(jī)中心(ILC)。但日本政府剛宣布砍掉了這個(gè)項(xiàng)目。原因很簡(jiǎn)單:不知道做什么物理,花費(fèi)巨大,不值得。 問(wèn):超弦理論不能去測(cè)嗎? 答:超弦理論在思維上有啟發(fā),但它缺乏實(shí)際物理后果,沒(méi)提出很多可測(cè)的東西。我記得,弗里曼·戴森(美國(guó)物理學(xué)家)15年前來(lái)南開(kāi),跟我說(shuō)過(guò),50年之內(nèi)根本不可能去測(cè)量的東西,不要去搞。有人提出造大加速器去檢驗(yàn)宇宙初期的奇點(diǎn),這是我無(wú)法理解的。 問(wèn):有意見(jiàn)指出,美國(guó)當(dāng)年下馬超級(jí)加速器項(xiàng)目SSC,使物理研究中心轉(zhuǎn)移到了歐洲。您怎么看? 答:在當(dāng)代,高能物理已不是物理關(guān)注的重點(diǎn),更談不上“中心”。美國(guó)20多年前砍掉了SSC,我認(rèn)為不是傻。美國(guó)支持的項(xiàng)目花錢(qián)不多,但支持奇思妙想,巧中取勝,切中物理發(fā)展的核心,也出了很多諾貝爾獎(jiǎng)。LHC花了那么多錢(qián),也只是驗(yàn)證了Higgs幾十年前寫(xiě)的兩三篇文章,為Higgs拿了一個(gè)諾獎(jiǎng)。 CEPC的造價(jià),我聽(tīng)到的數(shù)字:一開(kāi)始提的是300億元。但這個(gè)數(shù)字不包括基建。挖那樣大直徑、那樣深的一個(gè)隧道,單位成本高過(guò)地鐵,可想這筆數(shù)目小不了。 當(dāng)初美國(guó)為什么把SSC已經(jīng)挖好的一部分洞都填上,就是怕不斷加碼釣魚(yú)——“錢(qián)已經(jīng)花了,不繼續(xù)花也不行!碑(dāng)時(shí)已投入20億美元,斷然下馬,這是正確的。另一方面,后來(lái)美國(guó)在他們大力支持的領(lǐng)域,收獲極大。 有報(bào)道稱(chēng)一些國(guó)外學(xué)者積極支持CEPC,我建議他們首先應(yīng)當(dāng)說(shuō)服他們的政府出資加入這個(gè)方案。 問(wèn):CEPC的支持者指出不存在資金無(wú)底洞,一個(gè)理由是國(guó)內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)比較成熟,而且人員項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富。 答:我們的技術(shù)和人才實(shí)力,與歐洲還無(wú)法相比。比如加速器的核心技術(shù)是強(qiáng)磁場(chǎng),LHC能建成,因?yàn)闅W洲有磁場(chǎng)技術(shù)。而我的了解是,中國(guó)的超導(dǎo)磁場(chǎng)技術(shù)做不出用于這種加速器的強(qiáng)磁場(chǎng),甚至連準(zhǔn)確測(cè)量強(qiáng)磁場(chǎng)也做不到。造出CEPC需要的強(qiáng)磁場(chǎng),還需要有理論上、材料的突破,并不容易。 我國(guó)在單、雙環(huán)對(duì)撞機(jī)分支有些人才,距LHC要求甚遠(yuǎn)。而在LHC工作的多為數(shù)據(jù)分析人才。中微子實(shí)驗(yàn)離此目標(biāo)也甚遠(yuǎn)。 問(wèn):通過(guò)CEPC帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)突破,這也是一種效益吧? 答:與其說(shuō)加速器帶動(dòng)技術(shù)突破,不如說(shuō)它是將現(xiàn)有的技術(shù)用上。我認(rèn)為,如果國(guó)家覺(jué)得強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)有用,那就給強(qiáng)磁場(chǎng)課題,沒(méi)必要扯上高能物理。 現(xiàn)在國(guó)家急需做的事很多。核廢料處理需要造加速器;散裂中子源已列世界四大實(shí)驗(yàn)室之一,其后續(xù)需大力支持,才能測(cè)量輪機(jī)葉片材料;再如各種光源;再如我國(guó)半導(dǎo)體器件落后,源于基礎(chǔ)太差。但現(xiàn)在,我國(guó)物理所已有MRAM(磁阻內(nèi)存)下一代器件的專(zhuān)利,如果技術(shù)轉(zhuǎn)移成功,將可能根本改變行業(yè)面貌,但我沒(méi)看到有人呼吁向這個(gè)關(guān)鍵方向投資。 問(wèn):不建大加速器的話(huà),我們靠什么發(fā)現(xiàn)高能量區(qū)的物理? |