中國搞不搞大型對撞機?楊振寧列7大反對理由,看王貽芳如何迴應

CEPC大型對撞機的建造計劃在2012年被提出,大型對撞機一般會被應用到研究物理粒子、上帝粒子等領域。如果中國可以建造自己的大型對撞機,那麼無疑全球的大量優秀科學家將會涌入國內,給中國的物理研究帶來新的創新。不過近日中科院士楊振寧在國科大明德講堂卻再次表明,對於中國建造大型對撞機堅持反對態度。而對於楊振寧院士在講堂中評價中國建造對撞機的“盛宴已過”,中科院高能物理所所長王貽芳則表示“正當其時”。

出品|國器

中國此次想建的對撞機周長是位於歐洲世界最大能量加速器的近5倍

之前人類主要通過迴旋加速器來加速粒子,讓高速的粒子撞擊原子核或者粒子以此達到研究物質的基本組成及結構的目的。但是迴旋加速器已經無法滿足現代粒子物理學的需求。對撞機就是在迴旋加速器的基礎上研發而來。大型對撞可以讓兩束電性相反的帶電粒子加速到靜止質量數千倍或者更高,這過程中往往需要消耗巨大的能量。目前歐洲的大型對撞機LHC是世界上能量最高的加速器,其周長爲27千米。而中國此次想要建造的環形正負電子對撞機CEPC周長則在100千米左右。

楊振寧院士提出了7大反對理由其中數以百億的建造資金比較鮮明

其實楊振寧院士並不是第一次公開表明,其對於中國建造大型對撞機的反對態度,在2016年他就說了反對CEPC計劃的七大理由。其中比較鮮明的就是建造資金問題。楊振寧院士提到了美國SSC對撞機的預算,起先只有30億美元而後續增加到80億美元,最終在各種反對聲音下美國宣佈了終止此項計劃。而中國的CEPC對撞機的評估成本就在300億人民幣左右。同時楊振寧院士認爲中國目前正處於發展中國家,還有環保、教育、醫療等問題亟待解決,難以承受大型對撞機如此上千億資金的大工程。楊振寧院士也表示中國的理論、人才等方面都沒有達到要求,以及大量資金投入大型對撞機建造中,將會影響其他基建等領域的發展。

王貽芳所長則舉出美國和歐洲兩個對撞機例子予以反駁並提出估算花費

對此王貽芳所長則有不同的見解。他認爲美國SSC建造失敗並不僅僅是資金問題,還有很多其他因素的影響。歐洲在建造LHC大型對撞機中也超出了一定的預算,但是總體並沒有很大的出路。所以大型對撞機的建造並不是一個巨大的無底洞,而且王貽芳所長預估CEPC在2022-2050年內建造完工,資金耗費大致在1000億人民幣。一些科學家表示大型對撞機不僅僅是物理學基礎研究迫切的需要,也是中國高能物理研究的機遇。

2018年CEPC設計報告在北京誕生闡述了加速器建造的意義和可行性

2018年CEPC《概念設計報告》正式在北京面世,該報告主要闡述了加速器和探測器可行性方案以及大型對撞機建造意義。這也表明cepc基礎設計已經完工。其實楊振寧院士和王貽芳都是出於中國發展目的考慮提出意見,但是思考問題的角度各有不而已。而在一次直播投票中,很多中國網友都是支持建造的,不過具體的事態發展還是需要密切關注。

楊振寧是物理界少有的大量運用數學的科學家。

他曾經說過:我的物理學界同事們大多對數學採取功利主義的態度。也許因爲受我父親的影響,我較爲欣賞數學。我欣賞數學家的價值觀,我讚美數學的優美和力量:它有戰術上的機巧與靈活,又有戰略上的雄才遠慮。而且,堪稱奇蹟中的奇蹟的是,它的一些美妙概念竟是支配物理世界的基本結構。

楊振寧提出要“尋找美妙的幾何結構”,就是用數學來研究物理。

1983年,楊振寧向中學生介紹自己的學習過程時,就專門提到了一個人。

他說:“有一位劉薰宇先生,他是位數學家,寫過許多通俗易懂和極其有趣的數學方面的文章。我記得,我讀了他寫的關於一個智力測驗的文章,才知道排列和奇偶排列這些極爲重要的數學概念。”

劉薰宇是中國著名的數學家跟教育家,他跟楊振寧的父親還是同學。

他有多牛呢?我舉個例子。

在中國的歷史上,有一所神一般存在的中學:春暉中學。

這所學校的美術老師是豐子愷。

音樂老師:李叔同。

國文教師:朱自清、朱光潛。

書法課:于右任。

此外,還有蔡元培,蔣夢麟,何香凝,葉聖陶,張大千,巴人,廖仲愷,黃炎培,陳望道等等前來講座。

而數學老師是誰呢?就是劉薰宇。

所以,在數學教育在這個領域,劉薰宇絕對是民國大師級的存在。像美術老師豐子愷就經常跟劉薰宇請教。

豐子愷說:

“我與薰宇相識後,他便做這些文章。他每次發表,我都讀,誘我讀的,是它們的富有趣味的題材。我常不知不覺地被誘進數學的世界裡去。

每次想,假如從前有這樣的數學書,也許我不會拋荒數學……

其中《韓信點兵》一篇給我的回想很不好:

這篇文章發表時,我正患眼疾,醫生叮囑我燈下不可看書,而我接到雜誌,竟在燈下一口氣讀完了。次日眼睛很痛,又去看醫生。”

我專門找來了劉薰宇的書給我家小孩看,我家小孩正在上六年級,平時也補習數學,他有時候覺得上補習班有點枯燥。可他看這個書,卻覺得很有意思,而且還能把他在補習班學到的東西運用過來。一看就看了個把小時。平時,他是坐十五分鐘就要挪屁股的。

我給孩子看的這套書一共有三本,一本是《馬先生講數學》,主要講如何用圖解法求解一些算術四則問題

第二本《數學趣味》,主要講日常生活中碰到的數學問題,我們講萬物皆數學,通過萬物來學數學是最快的。

第三本是《數學的園地》,這一冊就有點難度了,裡面講了函數、連續、誘導函數、微分、積分和總集等概念及它們的運算法的基本原理。雖然有點深,但講解的方法很妙,我家小孩六年級,還能看懂一部分的內容。

這個書合適小學生以及初中生,可以做爲他們的自學教材。讓他們能夠自我學習。

這套書價格也不貴,三冊只要幾十塊錢,而且還包郵到家,真的很划算!

這套書能夠啓蒙楊振寧這樣偉大的物理學家,也一定能得到你孩子的喜歡,點下面的鏈接開始參團: