近日，一则物理领域的“大新闻”在朋友圈引起了轰动。与“明星离婚”、“师徒对决”等热门话题相比，讨论大型对撞机的门槛要高得多。
科学“大佬”最近争论中国是否应该建造一个大型对撞机“这样一个超大超贵的机器”。争议源于一篇文章：
2016年9月4日，微信公众号“知识分子”发表了诺贝尔奖获得者杨振宁博士的文章《中国今天不应该建造超大型对撞机》。然而一篇文章却掀起千层浪，丘成桐、王一芳等大师级科学家也纷纷发表了自己的看法。关于中国是否应该建造大型对撞机的争论已从学术讨论逐渐进入公众视野。
9月5日，中国科学院高能物理研究所所长王以芳发表《中国今天应该造大型对撞机》一文。文章中的观点和立场与杨振宁完全相反，杨振宁提出了不宜建造大型对撞机的七大理由。1 一个反对。
科学“大人物”在争论什么？
总的来说，争论的焦点是一个问题：中国应该从今天开始建造一个非常大的对撞机吗？
区别一：大型加速器的成本是“无底洞”吗？
在双方的争论中，巨大的建设成本无疑成为各方关注的焦点。杨振宁认为：根据以往各国建造对撞机的经验，比如美国暂停了这个项目，浪费了30亿美元；目前由欧洲核研究组织（CERN）运营的大型强子对撞机 LHC 耗资 100 亿美元，而对撞机的建造成本是一个无底洞。他估计，中科院高能所提出的超级对撞机预算将高于200亿美元（1336亿元人民币）。
此外，杨振宁表示，中国人均GDP低于巴西和墨西哥。农民工和农民工数以亿计，环保、教育、医药、卫生等问题依然亟待解决。超大型对撞机的建造成本极高，效果难以预料。中国现阶段应该更加关注民生问题。
王怡芳在第二天的文章中回应，要多少钱？我们规划的大型对撞机项目（以周长100公里计算）分为两个步骤：第一步是正电子对撞机（CEPC）的建设阶段中国建造超级大对撞机，大约在2022~2030年。、“七通一平”等）约400亿元。第二步质子对撞机（SPPC）阶段，项目造价千亿元以内，时间在2040-2050年左右。如果国际贡献减去30%左右，中国政府应该贡献大约300亿元（每年30亿元）和700亿元（每年70亿元），不包括未来的通货膨胀。
王一芳说，从占GDP的比重来看，大型对撞机的造价并没有超过1980年代的北京正负电子对撞机。王毅方认为，下一个五年计划建造大型对撞机对于高能物理领域的世界领先者来说是难得的机遇。
分歧2：能否建造大型对撞机来解决问题？
杨振宁表示，大型对撞机的建设，不仅会大大挤压其他基础科学的科研经费，未来也希望利用对撞机发现猜想粒子。它不会成功。
王以方表示，目前我国基础研究经费仅占研发经费的5%，低于发达国家的15%。
王一芳认为，预测对撞机会找到或不会找到猜想的粒子太武断，也不是国际高能物理界的主流观点。建造大型对撞机可以使我国在相关技术领域领先世界，使一些重要产品实现国产化，走在世界前列。
“此外，设立这样一个大型科研项目，也有利于形成国际科技中心，引进和吸收国外智力资源，培养数千名材料科学及相关技术的顶尖人才。” 王逸芳反驳道。
杨振宁说，一些高能物理学家希望利用超级对撞机来发现“超对称粒子”，但多年来一直在寻找超对称粒子，一直没有成功。
“全世界很多物理学家，包括我自己，都认为超对称粒子的存在只是一个猜想，没有任何实验依据，希望这个猜想中的粒子能被超大对撞机发现，只是猜想和猜想。” 杨振宁说道。
分歧3：高能物理研究对人类生活有益吗？
杨振宁认为，过去70年高能物理的巨大成就并没有给人类生活带来真正的好处，未来这样的科研成果是否会给人类生活带来直接的影响和益处也很难预测。“高能物理的突破在中短期内没有也不会给人类生活带来好处，反而不利于解决国内民生问题。” 杨振宁说道。
王毅方表示，不能认同高能物理与人类生命的脱节。“没有高能物理，就没有（或延迟出现）触摸屏，智能手机将是一个梦想；没有高能物理，就没有万维网页面，没有人可以上网，而互联网经济无从谈起。人类从WWW页面中获得的收益，远大于以往对高能物理的所有投资。”
王毅方表示，一期300亿元的投资，至少能让我们在一些技术上实现国产化，领先世界。它们是高性能超导高频腔；高效、大功率微波电源；大型低温冰箱和高速、抗辐射的硅探测器、电子电路和芯片。
哈佛大学邱成桐教授表示：令人欣慰的是，该项目在美国、欧洲等国家和地区得到了广泛支持。美国和欧洲的物理学家都表示支持该项目。随着该项目的推进，中国不仅将成为相关领域的领先者，还将吸引一大批世界一流的科学家来华交流工作，甚至扎根中国，这将产生巨大而深远的影响。 ——对中国科学发展产生深远影响。
邱成桐还表示，目前中国CEPC一期建设具备一定基础，有信心能够完成。但目前国内外尚无相关技术发展到质子碰撞阶段，还需要一定的时间来开发相关技术。
对撞机世界的发展如何？
据报道，早在1950年代，欧洲、美国和苏联的科学家就提出了自己建造对撞机的计划。1962年，世界上第一台对撞机在意大利的弗拉斯卡蒂实验室建成。次年，美国和苏联也分别建造了正负电子对撞机。此后，随着粒子物理学的发展需要，对撞机在世界各大高能物理实验室如雨后春笋般涌现。
据报道，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器。它位于日内瓦附近地下100米深的环形隧道中，位于瑞士和法国的交界处。隧道环周长27000米。仪表。
中国科学院高能物理研究所副研究员朱洪波表示，目前除了欧洲大型强子对撞机，美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机也有。中国科学院高能物理研究所北京正负电子对撞机等。拟定的有日本国际直线对撞机、欧洲核子研究中心未来环形对撞机和紧凑型高能直线正负电子对撞机。
50年来，对撞机在基础物理领域取得了丰硕的成果，特别是在验证和完善粒子物理标准模型方面。例如，2012年欧洲大型强子对撞机实验发现了希格斯玻色子粒子，这是2013年诺贝尔物理学奖的实验基础；重要的工作也是基于对撞机的实验验证。
历史上也有挫折的例子，比如美国著名的超导超级对撞机。失败的项目往往因技术预研不足而仓促上马，延长工期，增加成本。因此，对于未来的对撞机项目，要充分重视技术预研、细致工作、严谨论证的重要性，为项目的顺利实施打下坚实的基础。
中国的对撞机发展如何？
中科院物理所研究员曹泽贤表示，中国目前在北京、合肥和上海都有加速器，但只有北京的加速器用作正电子对撞机，运行在能级十亿电子伏特。如果有大型对撞机，粒子物理研究可以在更高的能级上进行。
回顾我国对撞机的发展，朱洪波说，1970年代和1980年代，在李政道和潘诺夫斯基的建议下，国内科学家设计并充分论证，在国家领导人的指导下，北京正电子对撞机的建设.
北京正负电子对撞机是世界上八个最大的高能加速器中心之一。1988年10月16日，两束正负电子在北京西郊的巨型羽毛球拍形机中成功碰撞，开启了我国高能物理研究的新篇章。北京正负电子对撞机经过15年的稳定高效运行，于2003年圆满完成预定的科学任务。
北京正负电子对撞机重大改造工程于2004年1月开工，耗资6.4亿元，于2009年5月通过验收，性能较改造前提高30多倍，并持续保持我国在国际舞台上的高能表现。物理研究的优势。“在国内产业基础薄弱的情况下，我们选择自主研发各项关键技术装备，最终使改造项目对撞机零部件国产化率达到85%。” 朱洪波说。
中国科学院高能物理研究所所长王益芳此前表示，计划中的大型对撞机项目（以周长100公里计算）分为两个步骤：第一阶段的建设正电子对撞机，大约是2022年到2030年。质子对撞机阶段的第二步，需要充分的科技攻关和严格的技术论证。
其中，正电子对撞机可以将希格斯粒子的测量精度提高到1%左右，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的预测完全一致。电子正电子对撞机也有望首次测量希格斯粒子的自耦合，并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。
什么是对撞机？为什么要建？
简单来说，对撞机的原理就是通过不断增加能量和撞击次数，可以发现更多的新粒子或粒子的新性质，有望解答我们在物理学中遇到的难题。
从概念上讲，对撞机是在高能同步加速器的基础上发展起来的一种装置。它的主要作用是对前级加速器注入的两束粒子进行聚集和加速。使其以相反运动的状态进行碰撞，以产生足够高的相互作用反应速率。
上个世纪以来，人类对物质结构的认识逐渐从分子、原子、原子核的层次深入到更小的结构单元、夸克和轻子。如何研究这些越来越小的粒子，只能靠对撞机来完成。
“对撞机是人类探索微观物质世界的‘超级显微镜’。科学家要研究的粒子越小，对撞机越大，粒子加速的能级越高，可达数十公里。时间长，成本从几十亿到几百亿不等。” 从事国内外大型对撞机研究多年的上海应用物理研究所所长赵振堂说。
中国科学院大学物理与技术学院副院长郑阳解释说，对撞机是用来将能量提高到非常高的水平，将动能转化为物质。对撞机可以产生非常高的能量，将动能转化为各种新颖的粒子。
郑扬认为，“在欧洲大型对撞机上发现的希格斯粒子被称为‘上帝粒子’，因为它是整个宇宙产生质量的原因。本来宇宙是空的，但‘上帝粒子’是物质赋予了重量。 。”
对撞机家族有很多成员。按碰撞粒子的种类可分为电子对撞机、质子-质子对撞机、电子-质子对撞机和重离子对撞机等；对撞机和线性对撞机。
曹泽贤介绍，虽然对撞机有不同的类型中国建造超级大对撞机，但在对撞机中用于碰撞的两束粒子束，一般都会选择一对正负粒子，例如电子和正电子或质子和反质子。
“一对高能正反粒子碰撞湮灭然后产生新粒子。因此，对撞机可以帮助我们研究这些新粒子的内在特性、它们的产量、它们的能量和动量分布，并了解粒子之间的基本相互作用从而回答一些基本的物理问题，比如有什么样的基本粒子，有什么样的相互作用，粒子的质量从何而来，物质的起源等等。” 曹泽贤说道。
在科学家眼中，对撞机就像一个拥有神奇力量的“大魔盒”。因为当粒子加速到极高能量并发生碰撞时，可能会出现地球上极为罕见的重要物理现象。通过捕捉和测量这些新现象，人类可以进一步发现自然界的基本规律。
“此前，最大的大型强子对撞机（LHC）位于日内瓦附近的侏罗山下。直到现在，大型强子对撞机还没有发现任何超对称粒子存在的迹象。一些科学家认为，情况可能仍然如此。它是由于大型强子对撞机的设计限制，也许绝大多数新粒子都超出了大型强子对撞机的可探测能量范围，那么更大更强的强子对撞机应该可以解答我们的困惑。这也是很多科学家在寻找的原因推进中国新型强子对撞机的建设。” 中国科学技术大学物理专业的一名研究员告诉记者。
朱洪波说，近50年来，粒子物理学中最成功的理论模型是标准模型，它在很大程度上是通过对撞机实验的充分验证逐步建立起来的。从历史上看，近20位诺贝尔物理学奖获得者的工作都与标准模型的建立有关，这代表了主流科学社会对对撞机及其实验研究的高度认可。
当然，对撞机并不是科学“大佬”的专利产品。对促进社会经济民生和人类科技发展也有巨大的推动作用。“例如，质子癌症治疗技术已经从加速器技术发展而来，以提高癌症的治愈率。加速器技术衍生的散裂中子源和同步辐射源为材料和生物学研究等提供了先进的技术手段；许多精密的探测器技术还广泛应用于国土安全、航空航天、工业检测、医学影像等领域。” 朱洪波说。
这值得么？
关于昂贵的 CEPC 能否成为“长寿命”的科学设备的问题，物理学家、CERN 国际关系部主任 Rüdiger Voss 博士去年接受澎湃新闻采访。，表示担忧，“如果真的要造出具有前瞻性和潜力的新机器，50公里的隧道长度将太短。50年的粒子物理研究经验表明，使用大型加速器，必须要从一代升级到下一代，真正有潜力做出重要的新发现，通常需要增加 10 倍的能量。”
Rudiger Voss 评论说：“CEPC-SPPC（圆形电子正电子对撞机和超级质子对撞机）本身就是一个非常有趣的项目，从纯科学的角度来看非常值得做。这是毫无疑问的。从欧洲的角度来看，关注是这个项目正在以大量投资研究非常有限的科学问题。这引发了一个问题，即投资于建立具有前瞻性、长期科学未来的可能性的资金的科学价值。
说了这么多，不管是不是建的，上面的科学家都是在著作中一律平等，名扬四海。然而，他们却选择了放下架势，进行了认真的辩论。如果这不是科学家对真理的追求，就不算爱国奉献，那么什么是追求真理爱国奉献呢？
当娱乐圈的一条出轨新闻不断被亿万人阅读时，这些科学家的声音就像一股清流。我们在这场辩论中看到的恰恰是久违的纯真。如果有更多这样的先生，为什么中国的科研不起来？
