杨振宁反对中国花千亿造“超大对撞机” 引发科技界论战

撰文: 刘莎莎
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一个月前,中国99.99% 的人,可能对 “ 大型强子对撞机 ” 是什么还一无所知。但是一个月后,它却逐渐慢慢演变为了一个公共话题。支持者代表——当代最具影响力数学家之一丘成桐、中科院高能物理研究所所长王贻芳,以及反对者代表当代物理巨头、第一位华人诺贝尔奖获得者杨振宁纷纷对此发文,一时引发热议。
这其中,既有对于高能物理基础理论的争辩,也有对于强子对撞机象征意义的探讨。其后,众多网民纷纷参与这场论辩,更多是抒发诸如民族主义的公众情感而非科学论证。这一现象也不禁让人反思,科学的未来与公共舆论的关系。

中科院高能物理研究所所长王贻芳(左)、著名物理学家兼第一位华人诺贝尔奖得主杨振宁(中)、公认当代最具影响力的数学家之一丘成桐(右)。(中国新闻网)

4日,淡出了公众视野很久的杨振宁,在微信公众号“ 知识份子”上发表了一篇文章《中国今天不宜建造超大对撞机》,反驳了丘成桐此前发布的一篇文章《丘成桐:关于中国建设高能对撞机的几点意见并回答媒体的问题》。今日(6日),中科院高能物理研究所所长王贻芳发文反驳杨振宁,认为建造超大对撞机正是当时。

一个月前,中国99.99% 的人,可能对 “ 大型强子对撞机 ” 是什么还一无所知。但是一个月后,它却逐渐慢慢演变为了一个公共话题。这原因有部分是因为,有丘成桐和杨振宁这样的华人科学家、高能物理一线科学家参与其中。但更重要的,则是因为 “大型强子对撞机 ”本身的质疑:它可能是一把让人类叩响“宇宙之门”的钥匙,但也可能 -- 而且可能性更大 -- 是一个没有人知道何时能产生财政回报的黑洞(工程造价预计在1000亿元人民币),更糟糕的是,也许是一个幻想和骗局。

丘成桐及王贻芳支持、杨振宁反对的“中国造大型强子对撞机”是什么?为什么要建设?

简单而言, 对撞机的原理是通过产生高能量的粒子,对另一个粒子进行轰击,轰击可能产生出新的粒子,也可能会造成两者的相互作用,相互作用后的粒子会和探测器物质发生反应。这样人们就可以了解作用后的粒子状态,再将它与之前的粒子状态进行比较,就可以倒推出新粒子的性质。此外,对撞机还可以使得微观尺度上模拟宇宙大爆炸后的宇宙初期形态,帮助科学家研究宇宙起源。它还可以说明我们理解夸克和电子是否是宇宙的最小单元,暗物质和反物质的性质,引力的本质,宇宙的维度等重要的物理学问题。简单的说,通过不断的提升能量和撞击次数,能够发现更多的新粒子或者粒子的新性质,从而解答我们在物理学中遇到的种种困惑。

此前,最大的大型强子对撞机(LHC)位于日内瓦附近的侏罗山地下,除了“最大的粒子对撞机”外,它还有“世界上最大的机器”,“世界上最快的跑道 ”,“太阳系里最真空的空间 ”等殊荣。它最大的发现是 2012 年近似发现了物理学“标准模型”中预言的“希格斯玻色子(也被称为上帝粒子)”存在的迹象。希格斯玻色子是在理解宇宙本质时,最后一块失落的环节,这一结果将人类“标准模型”物理学大厦的屋顶上盖上了最后一块砖,因此被称为是堪比登月的伟大成就。(也让曾经预言“无法发现希格斯玻色子”的霍金输了 100 美元。)

发现希格斯玻色子的大型强子对撞机。(北京时间)

丘成桐和中科院所长赞成建造

目前,支持和反对方都在公共媒体上发出自己的声音,可见人数还会逐渐增多,如果把数学家丘成桐和高能物理科研前线科学家看做是支持方,杨振宁以及部分网民视为反对方,他们各自有以下一些理由。

首先是对于基本理论的争辩,上文所述,丘成桐和许多国际物理学家将更大、能量层级更高的对撞机作为一种物理学发展的方向。但作为当代物理学巨擘,杨振宁认为“今天希望用超大对撞机来找到超对称粒子,只是一部份高能物理学家的一个猜想。多数物理学家,包括我在内,认为超对称粒子的存在只是一个猜想,没有任何实验根据,希望用极大对撞机发现此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。”在国外,LHC 的研究结果曾表明 “超对称理论的原始参数空间已经有99.9%被否定掉了”。《科学美国人》在 2014 年曾经发布一篇文章,题目也非常直接《 超对称玩完了 ?》 。

然而除了科学问题,更多的讨论则集中于强子对撞机的象征意义。丘成桐首先指出强子对撞机会使得中国成为粒子物理学的新中心,项目建成后,至少会有五六千名各国一流科学家为做实验举家迁往中国,且长期居住。这对中国的科技水准有极大的促进作用。除此之外,强子对撞机有利于增强民族自豪感,也是中国的民族尊严得到体现的表现。丘成桐甚至在文中激动地写道,“今日的中国,已非‘吴下阿蒙’,难道不需要为这个人类最崇高的理想作出贡献?难道我们只是在游戏机、在房地产、互联网上赚点好处,就心满意足?在我记忆所及,中外古今都还没有过这样的大国!”另外,部分支援派网民将此与“郑和下西洋”做比,希望政府不要失去下一次科技革命的机会。

而反对者则认为,强子对撞机实际上是一个国内出钱供国外人和设备表演的无底洞。杨振宁指出“其设计,以及建成后的运转与分析,必将由90%的非中国人来主导。如果能得到诺贝尔奖,获奖者会是中国人吗?”。更重要的是,很多反对者认为,中国仍然是发展中国家,有更加需要的项目如民生需要投入。同时,即便在科研中,国内仍需要更多的基础人才培养,学术环境改善,在这些都未加强的情况下,投入一个可能上百年才会对人类生活产生改变的方向,实在太过奢侈。

中科院高能物理研究所所长王贻芳今日(6日)对此做出回应,认为建造超大对撞机并不会挤压其他基础科学研究的经费,同时建造经费的90%会花在国内;同时高能物理在人类生活中有很多诸如WWW网的应用,并不是全无作用;同时,是否获诺贝尔奖不可预料,也并非国家投入科研之目的。

反思:科学的未来与公众的关系是?

大型强子对撞机的争议还在发酵,但目前而言,论战双方都开始更多诉诸如民族主义一样公众情感而非科技论证。这似乎暗喻一个事实:像西方许多国家一样,中国的科技发展也在越来越受到社会,尤其是公众舆论的影响。

传统意义上,科学曾经是一个独立的技术领域,但是随著科技的发展,科技所需要的成本越来越高,对社会其他部分也依赖越发。尤其是对于对撞机这样投入极高,时间极慢的基础性研究,势必要得到更多的社会或经济支持。因此,科学和公共舆论关系越发紧密。从正向看,对于环保、反核、动物权利的呼吁,多多少少制约了科学发展的负面作用,使之更加注意人道和社会有益。但有时部分科学进步也要考虑民间的回馈和意见,从而对这些学科发展造成影响。

“郑和下西洋”是一个令许多中国人都印象深刻的故事。明朝官员对于郑和下西洋徒费钱财、缺乏回报的谴责,在当时的历史情况下不能说没有道理,但结果是间接使中国错过了地理大发现的行程。而今日网民距离尖端科学,比当初的明朝官员距离航海费用要远得多,但公共舆论却已经成为了新的“言官”。如何平衡科学要求与社会其他发展之间的关系?如何保证科学发展不会成为少数人决策多数人接受的结果,但又不会影响到科学的独立性?这些问题是需要人们去思考的。