期待更多科学“对撞”

正中国现在是否该建造超级对撞机?近日,科学家们就中国建设超级对撞机是否会超过预算、是否符合发展中国家的国情、是否会挤占其他领域的研究经费、能否实现其科学目标等问题展开辩论,使一个原本在专业圈子内部"窃窃私语"的问题,成为引人关注的公共话题。中国该不该上马超级对撞机是个专业的科学问题,目前仁者见仁、智者见智,达成共识尚需时日。但笔者认为,科     

数学、现代物理与对撞机

20世纪以来,随着技术的发展进步,巨大而复杂的仪器设备越来越成为基础科学研究不可或缺的重要组成部分。比如,对撞机(加速器)的由小变大,就是20世纪物理学一路高歌猛进的重要标志。当运用加速器的实验工作稳健进行并取得了瞩目成果时,人们设想,不断提高对撞机的能级,或许能为物理学的发展带来新的突破。然而,建造巨型对撞机却是一个耗费巨资的"吸金黑洞"工程,在全球经济不景气的时代背景下,全世界把期待的目光投向了中国。2012年,中国科学院高能物理研究所所长王贻芳等多位科学家提议在中国投资建设环形正负电子对撞机(CEPC)和质子-质子对撞机(SPPC),希望它成为全世界最大的物理实验装置,CEPC-SPPC的能量将至少是目前世界最大的欧洲大型强子对撞机(LHC)的7倍,对撞机周长可达100公里。然而,关于该项目的争论自其发起后便从未停息,并已逐渐由学界讨论演变为公共话题,获得广泛关注。2016年9月4日,著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁教授授权《知识分子》发表其文章《中国今天不宜建造超大对撞机》,针对大型对撞机的发展历史、中国国情以及高能物理学的过去与未来等方面提出了七条反对意见,首次公开科学界内部对该项目的不同声音,一石激起千层浪。而此前不久,数学家丘成桐教授已多次通过媒体表达了自己对中国建造巨型对撞机的支持。杨振宁文章发表后的第二天,王贻芳就其反对理由撰文一一反驳。随后,有关巨型对撞机应不应该建、应该速建还是缓建的意见、观点、看法的"对撞"愈发激烈,其影响不仅超出了科学界,在一般社会层面也引发了广泛关注。这种影响甚至越出了国门,引起全球物理学界的关注。支持和反对的双方,其争议的焦点主要是围绕巨型对撞机的科学目标是否明确、核心技术是否在手、中国牵头多国合作的建造模式是否妥当以及巨额科研经费是否合理等问题。随着争论的不断升级,巨型对撞机是否可以提升中国的科技外交与国家形象,是否能够真正促进中国的科学发展等议题也被纳入讨论范围。据估计,中科院高能物理研究所提议的巨型对撞机建设预算将高于200亿美元,不论是科学界还是社会公众都对其巨额耗费表现出强烈的警觉和关心。科学史告诉我们,物理学的发展从不会遵循预设的路径。将大量资金投入到一个目标有限的科学问题的研究上,是否具有应有的科学价值,是否符合当今中国仍然只是一个发展中国家的国情,需要决策者和科学工作者深入、全面、务实的思考。科学技术的每一次重大进步几乎都伴随着重要观点的交锋。本期特刊登的这组文章,是这场争论中双方意见的代表性观点,希望能为读者全面、深入了解这场争论,提供一个比较全面的资料参考。(黄庆桥、李芳薇)     

科学家争论的大型对撞机究竟有什么用?

正前段时间,一场关于中国是否应当建造大型对撞机的公开辩论,引起了公众的极大关注。2016年9月4日,94岁的著名理论物理学家杨振宁在网络上公开发表文章,反对中国建造大型对撞机。随后,中国科学院高能物理研究所所长王贻芳公开发文回应杨振宁的质疑,支持中国建造大型对撞机。这场原本只在高能物     

丘-杨分歧及其语境 对撞机的价值与利益集团的游说

正最近,数学家丘成桐[1]和物理学家杨振宁1,就中国是否应该建造高能对撞机,发表了针锋相对的意见,引起公众的兴趣。他们的分歧牵涉到一系列与科技决策有关的重大问题,值得严肃讨论。本文将参照美国上世纪90年代初围绕超导超级对撞机(SSC)的辩论,以及作为其背景的美国高能物理及其政策环境的历史演变,就丘-杨间的核心分歧发表几点看法,以求教于两位学者和关心此事的公众。     

中国今天不宜建造超大对撞机

正8月29日微信公众号《老顾谈几何》中有一篇文章,题目是《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》,讲到他(丘)赞成中国建造超大对撞机,而我(杨)反对,他难相信。其中一段如下:这些实验背后的基础理论都用到杨先生的学说。每一次突破后,我们对杨先生的学问更加佩服!所以说杨先生反对高能物理需要有更进一步的发展,使人费解!丘教授的理解有误!我绝不反对高能物理继续发展。我反对的是中国今天开始建造超大对撞机,原因如下:     

中国今天应该建造大型对撞机

正《知识分子》2016年9月4日刊发了杨振宁先生的文章《中国今天不宜建造超大对撞机》,作为正在高能物理一线从事实验工作的科学家、现任中国科学院高能物理研究所所长,我不能同意他的观点。杨先生是我尊敬的前辈科学家,我更尊重科学和理性。如果以下言语有冒犯之处,还请原谅。     

国科学家提出建设电子对撞机探索上帝粒子奥秘

被称为"上帝粒子"的希格斯粒子发现后,基础物理学将向何处发展?这是国际物理学界面临的问题。中国科学家提出建造下一代环形正负电子对撞机并适时转为质子对撞机的方案,以期更深入地揭开"上帝粒子"的奥秘,从而找到基础物理学未来的方向。     

改革开放之初中国建造高能加速器的 技术路线之争

中国高能加速器建设计划在20世纪70年代末重新提上日程。高能加速器技术路线的确立,经历了从轰击固定靶质子加速器到正负电子对撞机的转变,即从"八七工程"的下马到北京正负电子对撞机方案的出台。"八七工程"是基于中国已有的技术基础和在最大范围内听取的海外专家的意见而做出的决定。因此,将"八七工程"称作"洋跃进"并不妥当。选择正负电子对撞机方案反而是一次"冒险"的决定,因为对撞机刚刚兴起不久,中国在改革开放之初还没有人才和技术基础。对撞机方案的选择离不开李政道等海外物理学家的强烈建议与积极支持。回顾这段历史,对中国大科学装置的建设具有启发意义。     

中国科学家的"诺贝尔奖情结"

由于海内外科学家一而再、再而三的鼓动,"冲击诺贝尔奖"成了中国科学界的一个热门话题.中国提出"向诺贝尔奖进军"体现了中国科学界积极进取、追求卓越的态度.但是,也提出了一系列有趣而又严肃的问题,那就是:中国科学家是否做出过杰出的成就?为什么中国科学家与诺贝尔奖无缘?为什么中国现在会出现诺贝尔奖热?本文试图回答这些问题,从而探讨中国科学发展的症结所在这一根本问题.     

北京谱仪上的物理成果

北京谱仪(简称BES)是中国自己设计和建造的,在用于研究基本粒子性质、探索物质最深层结构的探测实验设备中,它是迄今为止中国唯一的高能探测器。1984年10月,由邓小平同志亲自奠基,在北京西郊的中国科学院高能物理研究所院内,开工建设以北京正负电子对撞机和北京谱仪     

巨型对撞机争辩300天回顾

正近几年来,由于普林斯顿高等研究院的理论物理学家尼玛·阿卡尼-哈米德、哈佛大学数学家丘成桐和高能物理研究所所长王贻芳等国内外一些高能物理工作者的大力推动,中国开始考虑建造世界上最大的对撞机。这是一个重要的大科学项目。中国应不应该上?近两三年,这一直是中国物理工作者讨论思考的话题。我们以为,这个问题应该由一个跨领域的科学家委员会来认真讨论、研究论证。像《赛先生》这样的科普媒体,所能做的也就是科普这方面的背景知识,使大众能够理解科学家委员会的建议。     

力荐

<正>《利维坦与空气泵——霍布斯、玻意耳与实验生活》作者:[美]史蒂文·夏平/西蒙·谢弗译者:蔡佩君出版社:上海世纪出版集团在17世纪,玻意耳是科学界的领军人物,他手里的空气泵就是"那个时代的粒子加速器"。那时人们很喜欢讨论真空,就像现在人们喜欢时间旅行一样。玻意耳的机器造出了传说中的真空,当然就像大型强子对撞机造出黑洞那样轰动了。     

尊重自然是现代生态学的一面旗帜——何祚庥先生《人类无须敬畏大自然》及网上有关言论读后

今年初,物理学家何祚庥院士在《环球》杂志上提出"人类无须敬畏大自然"的说法,著名环保人士汪永晨女士对此提出了强烈的反驳。这二位中国国内的著名人士在几大媒体上针锋相对的辩论观点越来越把公众读者群鲜明地分为了二部分。众多的学者、甚至是市民也加入进来参与这个话题的讨论,一时社会舆论颇为热闹。无疑这应该是21世纪到目前为止关于科学最有意义的一次公众参与的大讨论,这有些让我们想起也是在上个世纪初发生在中国学术界中关于"科学"与"玄学"的那场著名辩论。有趣的是那场辩论的起由也是由一名当时的国内著名科学家丁文江的《玄学与科学--评张君劢的<人生观>》一文所引起,后来又有众多社会上的著名学者、名流加入进来,如梁启超、胡适、唐钺、瞿秋白、吴稚晖、陈独秀、邓中夏等等。那场思潮辩论的结果是科学占了上风,似乎从此在中国这个传统文化深厚的国家里,曾占主导地位的"玄学"让位给了科学,或者说在人们的心里,已有的平衡被打破了。但今天的这场似乎是科学与敬畏大自然之争呢?在这一期的"科学与文化"栏目里,我们刊出二篇文章。一是著名的环保人士唐锡阳先生的文章,第二篇是北京几位在研究"科学"这一领域里很有自己学术思想的青年学者之间的谈话。显然这二篇文章的观点都是何祚庥院士观点的对     

基于“良序科学”理想对“CEPC-SPPC之争”的讨论

基切尔认为,树立于温和实在论基础之上的科学形象才是实际的,这也是将科学民主化的认识论依据;与此同时,布朗论述了将科学民主化的政治学依据。这两个依据是旨在为科学实践治理提供标准的“良序科学”理想得以建构的重要前提。“良序科学”理想要求“理想慎思过程”贯穿于科学的资助、具体的研究内容及研究成果转化的全过程,以此确保民主力量能始终发挥作用。基于“良序科学”理论来看,最近爆发的中国是否应该建造“环形正负电子对撞机和超级质子对撞机（CEPC-SPPC）”的争论至少反映出了当前中国科学实践及其治理存在的三个显著问题：1）中国科学实践的“治理”方面存在观念性障碍;2）治理主体未能充分认识到科学实践治理的民主模式及其多样性和具体性;3）治理主体未能辨明科普的双重目的：“理解”与“参与”。若要解决这些问题,下述的思路或许可供参考：1）思想观念方面强化认识科学实践时的整体论思维;2）理论研究方面引入普遍语用学的维度;3）制度设计方面重视科学实践治理的正义原则。     

以粲物理、中微子物理为代表的粒子物理研究

正北京正负电子对撞机/北京谱仪实验发现四夸克物质(粲物理)北京正负电子对撞机(BEPC)是我国第一台大科学装置,1988年10月建成,被《人民日报》称为"这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后,在高科技领域又一重大突破性成就"。2004—2008年,BEPC进行了重大改造,对撞亮度提高了80倍以上,成为国际上最先进的双环对撞机之一,也是粲能区迄今为止亮度最高的对撞机。北京谱仪III(BESIII)是运行在BEPCII上     

从天使粒子回溯天才科学家

<正>"天使粒子"的出现在科学界迅速引发热议,而伴随其中的两位物理学家的名字——"马约拉纳"与"费米"也重回到大众的视野。那么,他们分别是谁?与"天使粒子"有着怎样的联系?迷之马约拉纳科学界有太多未解之谜,科学家常常是解开谜团或者留下谜团。而要说到一直为科学界津津乐道的谜团,马约拉纳所创造的谜,或许应该排在前几位。这位20世纪20年代闻名于世的物理天才留给世人的不只有他的天才成就,不只有让无数科学家追索至今的科学预言,     

话说大型强子对撞机

9月10日,欧洲核子研究中心大型强子对撞机启动。公众从各种媒体得知,这座世界最大的粒子对撞机,将模拟宇宙大爆炸早期的情景。人们问:"什么是强子?""什么是对撞机?""强子对撞机与宇宙大爆炸何干?"为了回答这些问题,我们从热大爆炸宇宙学说起。     

600kA超大容量电解槽现场制作技术与示范

正为了填补我国600kA超大容量电解槽现场制作技术空白,本项目围绕600kA超大容量电解槽槽壳变形控制、槽壳焊接质量控制、现场制作效率提升、现场焊接设备的改进与应用等方面展开研究,形成了一套完善的、系统性的600kA超大容量电解槽制作工艺,实现了转化应用。项目技术的先进性主要体现在以下几个方面:(1)引用BIM技术对电解槽进行了优化设计,建立电解槽信息模型、实现信息管理和信息建造,对材料使用精细化控制;     

中国“天眼”瞄准宇宙深处

正假设宇宙中真有外星人,而人类有一个足够大的望远镜,那么是否可以通过这个望远镜看到他们?目前在贵州的一块洼地里,科学家和工程师们正在建造一台被誉为中国"天眼"的射电望远镜,预计于今年9月竣工,它背负的一个重要使命,正是在广袤的宇宙中为人类寻找同伴。射电是比红外线频率更低的电磁波段。射电望远镜与接收卫星信号的天线锅类似,通过"锅"的反射聚焦,把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上。     

关于同步辐射应用发展方向的思考

合肥国家同步辐射加速器、台北新竹同步辐射研究中心和北京正负电子对撞机等三个同步辐射实验室在海峡两岸相继建成,这是中国科技界的一件划时代的大事。建造同步辐射装置只是第一步,最终的目的是应用,此时对装置上的同步辐射应用的发展方向进行探讨是适时的。本文以北京同步辐射(BEPC)装置上的经验为例进行讨论,希望对其他两个实验室有参考价值。