什么是大对撞机?它有什么用?
中文名
环形正负电子对撞机
英文名
CEPC(Circular Electron Positron Collider)
CEPC大型粒子对撞机也叫‘大型环形粒子对撞机’,被称为“上帝粒子”的Higgs(希格斯玻色子)粒子的发现,使其预言者获得了2013年诺贝尔奖。至此,粒子物理标准模型预言的全部粒子已被发现。为尽可能精确的了解Higgs粒子的性质和这一种玻色子的介质虚位格的能量,和它的衍射衰变后的实粒子质量的生成(实粒子质量,自旋,宇称,CP破坏,粒子耦合,超对称性超对称粒子,正反一体马约拉纳费米子,正负粒子激发态,轴子粒子,惰性中微子,磁单极粒子,暗物质粒子等),进而发现新物理的‘新粒子’,需要在大型对撞机上测量。
通俗的讲:高能粒子在高速撞击后,会产生碎片。这就好像两辆汽车相撞以后会撞成一堆零件一样。 这些碎片揭示着这些粒子的构成,同时伴随有很多物理现象的产生,比如质量和能量的转化等等。
撞的越狠,揭示的东西可能越多。 所谓撞的越狠就是撞的时候速度越快,而大型强子对撞机就是利用长达几公里,几十公里,几百公里的环形加速器,把粒子加速到惊人的地步。 欧洲的世界最大的对撞机,就能将粒子加速到接近光速的地步。
杨振宁为什么反对建造对撞机?
杨振宁关于建造起步200亿美元的大型粒子对撞机的看法从来都没有改变过,杨振宁并不是反对中国建造大型粒子对撞机,而是反对现在建造。如果以后中国经济条件允许,那建造大型粒子对撞机也是可以的。
另一点,杨振宁并不是反对中国科学家再继续探索高能物理了,而是反对现在通过建造大型粒子对撞机这种方式来探索高能物理。
清晰表明反对态度后,杨振宁强调“这是一个很重要的事情”。他建议大家去看他2016年在网上发表的一篇文章。
在那篇文章里,杨振宁细数了反对中国马上开始建造大对撞机的七大理由:
其一,建造大对撞机美国有痛苦的经验,这项经验使大家普遍认为造大对撞机是进无底洞。杨振宁认为中国建造超大对撞机的预算不可能少于200亿美元。
其二,中国仍然只是一个发展中国家,建造超大对撞机,费用奇大,对解决燃眉问题不利。
其三,建造超大对撞机必将大大挤压其他基础科学的经费。
其四,多数物理学家,包括杨振宁在内,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。
其五,七十年来高能物理的大成就对人类生活有没有实在好处呢?杨振宁的答案是“没有”。至少未来三十、五十年内不会有。
其六,建造超大对撞机,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。如果因此能得到诺贝尔奖,获奖者一定不是中国人。
最后一点,杨振宁认为,不建超大对撞机,高能物理仍然有其他方向值得探索,比如寻找新加速器原理,比如寻找美妙的几何结构,如弦理论所研究的。
大对撞机需要花多少钱?能给国民带来什么?
CEPC 2000亿人民币肯定打不住,3000亿也非常勉强!而400亿这个数字完全偏离真实支出,分析如下:
400亿对撞机,加基建100公里隧道也算400亿(地铁远不止这价),加30年运转费用(LHC一年12亿美元,对折算40亿人民币),至少2000亿已经出去了,而这机器的设计能量就决定了连新物理的边都肯定摸不上
实际上LHC尺寸小好几倍,运转费用对折计算实在没有道理,这样全寿命费用至少就达到了3200亿人民币。这个3200亿估计仍然不算通货膨胀,不算超支(大加速器历史上超支2-3倍稀松平常)。
这相当于什么呢? 中国自然科学基金成立30年来对所有学科投入之和仅仅1000多亿人民币!
即使这个星球上最富的美国,一年自然科学基金不过70多亿刀,500亿人民币而已。
通过对撞机这种出成果起码要到三五十年后,这是长期投资,参照美国的经验,对撞机往往是无底洞,实际投资很可能会翻倍,甚至更多。而中国更需要这些钱解决当下的棘手问题。
而大对撞机能给我们的生活带来什么呢?