杨振宁是世界著名的诺贝尔物理学奖得主,王贻芳则是中国粒子物理学领域的顶尖学者,两人在是否应投入360亿元人民币建设粒子对撞机的问题上存在显著分歧。这场围绕粒子对撞机建设的争论自2019年起,便成为学术界热烈讨论的焦点。
那么,粒子对撞机究竟是什么?为何需要如此巨额的投资?而王贻芳和杨振宁为何在这一问题上立场完全对立?
“粒子对撞机”中的“粒子”指的是那些人眼无法直接看到的微观物质,比如原子、电子等,而建设粒子对撞机的主要目的是获取高能粒子。在微观世界中,粒子的速度越大,释放出的能量也就越强。因此,粒子对撞机充当了一个加速器的角色,它为粒子提供了加速的动力,使其在对撞场所中以极高的速度碰撞,从而触发各种反应,创造出更为复杂的粒子结构。对撞机技术的成熟,意味着我们能够按照特定需求制造新粒子,这不仅代表着对微观世界的掌控力增强,也意味着我们对宏观物质的掌控能力有了更大的提升。
因为宏观物质是由微观粒子构成的,所以我们对微观粒子的掌控能力,实际上决定了我们对整体物质世界的操控。若这种技术能够广泛应用于民生产业,我们可以在工业制造中获得更多的创新成果;而若应用于军事领域,则可能带来更为先进的武器技术。例如,原子弹就是通过让轻核粒子与重核粒子碰撞,发生核裂变反应,释放出巨大能量。正是对微观粒子的掌控,使得人类能够利用这种力量在短短几秒钟内摧毁一座城市。
粒子研究带来的深远影响,不仅仅体现在军事领域,科学家们普遍认为,粒子研究的水平也代表着一个国家物理学的顶尖水平。正是由于这一点,世界上许多国家的科学家都对粒子领域保持着浓厚的兴趣,推动着全球科学的发展。而中国的粒子研究,也一直有一批致力于突破的科学家,他们怀揣着无限的热情,探索着未知的微观世界。王贻芳便是其中的重要代表之一。
王贻芳于1963年出生在南京,毕业于南京大学,并凭借其卓越的学术成绩被推荐到国际著名物理学家丁肇中教授门下。王贻芳曾在日内瓦跟随丁肇中从事学术研究,并在意大利、美国等地深造与参与高能物理实验。随着他在科研领域的深耕,他逐渐成为中国顶级的高能物理学家之一。2012年,王贻芳带领团队首次发现了中微子振荡的新模式,这一成果被《科学》杂志评为年度十大科学进展之一。2015年,他当选为中国科学院院士,并于两年后担任核科学与技术学院院长。深知粒子对撞机在推动科学研究中的巨大作用,王贻芳一直大力倡导建设粒子对撞机,并提议建设正负电子对撞机,认为这将使我国的高能物理研究处于国际前沿。
2019年3月23日,王贻芳首次在中国科技馆公开讨论关于粒子对撞机的构想,阐述了自己对该项目的细节设想。虽然记者们对一些专业术语略显陌生,但王贻芳表现出的自信与学识,让大家感受到了他对于此事的坚定决心。粒子对撞机的建设,涉及到极为庞大的投资。王贻芳估算,整个项目的预算至少需要360亿元人民币。
然而,杨振宁教授对此提议持强烈反对意见。作为一位享誉全球的诺贝尔奖得主,杨振宁的意见无疑在学术界引起了广泛关注。杨振宁认为,尽管我国每年科研经费不断增长,但这些资金是有限的,需要在众多科研项目中分配。一旦将360亿投入粒子对撞机的建设,其他领域的科研项目势必面临经费缩减,可能会导致科研进展的整体滞后。
杨振宁的反对并不仅仅基于资金问题,更多的是出于对国家整体科研规划的深思熟虑。作为一位经历过特殊历史时期的学者,杨振宁早年曾在抗日战争时期的西南联合大学学习,那时的中国经济困境和教育资源紧张,深深影响了他对科研经费分配的看法。正是那段艰难的岁月,让杨振宁早早意识到,科研经费的分配不仅需要考虑科技发展的需求,还要考虑国家经济的承受能力。
杨振宁认为,即使建设了粒子对撞机,是否能够实现预期的科研成果依然存在很大的不确定性。毕竟,粒子对撞机制造出的粒子是否能够真正符合预期,至今仍是一个未解之谜。基于当前世界各国的研究进展,许多国家尚未投入巨资建造粒子对撞机,因为他们认为这种投入可能无法带来预期的回报。
此外,粒子对撞机的建设不仅仅是一次性的投资,启动后的持续费用同样高昂。以美国为例,当年他们投入40亿美元建设强子对撞机,但最终项目由于技术难度过大,花费已经超过80亿美元。后来,项目团队估算,完成这一对撞机至少需要投入200亿美元。如此庞大的预算,是否值得投资,仍然是一个难以回答的问题。
除了经费和科研进度的顾虑,杨振宁还提出了技术保密的问题。中国作为发展中国家,在高精尖科研领域的技术人才储备相对不足,建设粒子对撞机时,必然需要大量引进外籍专家。外籍专家的参与很可能会导致技术泄露,甚至可能使得其他国家在军事技术方面超越中国,这对国家安全构成巨大风险。
与杨振宁不同,王贻芳对此问题持更加乐观的态度。他认为,科研本质上就是一种投资,风险与回报并存。在粒子对撞机的研究中,虽然投入巨大,但若能够成功,将为国家带来丰厚的科研成果和技术突破,甚至可能在军事技术上产生革命性影响。而随着中国经济的持续增长,财政支出的承受能力也在增强,科研投资的风险并不像杨振宁所想的那么大。
在技术保密方面,王贻芳持更加开放的态度。他认为,随着世界各国在粒子物理领域的相互交叉与重叠,许多技术已经不再是独特的秘密。即使中国引进外籍专家,也可以通过对核心技术的保密,减少技术外泄的风险。此外,建设粒子对撞机将提升我国的国际地位,特别是在现代战争中,技术的优势已经成为国家竞争的重要因素。
王贻芳和杨振宁在粒子对撞机的问题上各持己见,既有理有据,也有其深远的考虑。作为物理学界的后起之秀,王贻芳代表了勇于创新、开拓进取的新时代科学家,而杨振宁则代表了经验丰富、深思熟虑的老一辈学者。两者各自的观点,都对我国的科研发展具有重要意义。在未来,随着技术的成熟与国家实力的增强,王贻芳和杨振宁两种观点或许会趋于一致,粒子对撞机的建设也将成为中国科研新篇章的起点。