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  • 1 # 鎂客網

    什麼是對撞機

    對撞機是指大型強子對裝機,目前世界上最大的對撞機身處歐洲。

    大型強子對撞機是在高能同步加速器基礎上發展起來的一種裝置,其主要作用是積累並加速相繼由前級加速器注入的兩束粒子流,到一定束流強度及一定能量時使其在相向運動狀態下進行對撞,以產生足夠高的相互作用反應率,從而便於測量。對撞機是測量高能粒子實驗的儀器,目的是要發現“新粒子”,包括場能效粒子、超對稱粒子、超額維度量子等。

    大型強子對撞機是現代粒子物理學的一個奇蹟,它使研究人員能夠探測到現實世界的深處。它的起源可以追溯到1977年,20年後的1997年,該專案正式獲得批准,並開始建造一個16.5英里(27公里)長的環形軌道,該軌道經過法國和瑞士邊境,能夠將粒子加速到99.99%的光速,並將它們撞擊粉碎在一起。

    這項工程耗費巨大,建造總共花費了80億美元,來自60個不同國家的8000多名科學家參與了這項實驗。

    為什麼楊振寧提出反對

    楊振寧並沒有反對中國建造大型強子對撞機,只不是他反對現在就開始建。

    中國要建造的對撞機是一個比歐洲LHC大7倍的大型高能環形正負電子對撞機,其周長達到了50-70千米,這個工程分為一期和二期,第一期主要是建設高能正負電子對撞加速器,第二階段則是將正負電子對撞升級為質子加速器,類似與歐洲的LHC,但比歐洲的LHC能級更高,工程總造價可能會達到千億人民幣。

    楊振寧給出的理由是:這項工程太費時間和錢了,而且他認為粒子物理似乎快到盡頭了,這個建設可能會打水漂,沒有多少進展。

    其次楊振寧覺得雖然建造大型強子對撞機會對中國高能物理方面有幫助,但是國內還有許多更待解決的問題,比如教育、醫療等等,這麼一大筆錢,應該放在最重要的地方,至於對撞機等未來時機成熟了再開始建更好。

    不過中國的大型強子對撞機(CEPC)已經決定近幾年開工了,既然如此那就預祝專案能取得成功吧。

  • 2 # 種植恆星

    所以這筆投資是划算的,退一步說就算這些外國科學家發現了什麼科學成果,那也是為人類做貢獻,總之建造對撞機這個事,公說公有理,婆說婆有理。

    那麼就我個人以為,對撞機還是要造的,畢竟在中國長期的發展過程當中,成為世界科學的中心是必須要做的事,但什麼時候造還需要討論,畢竟國家的財力再雄厚也是有限的,這裡投入多一些,其他的地方自然就少一些......

  • 3 # 科學黑洞

    楊振寧和王貽芳對於是否建造環形正負電子對撞機的出發點不同,最終的結論也不相同,但個人認為終歸是有錯誤的一方,至於哪種結果正確只能用時間來證明。中國的一個明星偷漏稅都能達到數億元,我想建造這麼一個對撞機多去抓點這樣的明星,一切資金就都有來源了。

  • 4 # 無法超越的足跡

    其實有一個特別的現象就是,在發展的這幾十年裡面,我們有錢了以後發覺現在的人特別喜歡做一些面子形象工程,整天搞一些所謂的世界第一,世界最大,世界最高等等事情,好像要通過這些來證明自己厲害,其實這些有什麼用呢,除了某一些人某一些地方增加一點名氣以外一無是處,所謂的最大最高這些都只是搞名譽形象而已,勞民傷財啊!錢應該花在實用性的地方不應該花在虛的地方最後導致某些人得利。

  • 5 # 科學船塢

    對撞機是什麼?

    對撞機最初是在高能同步加速器的基礎上發展而來,就是建造相當長的“管道”加速兩束粒子流,加速至一定速度時進行相撞,其目的是為了發現新的粒子,發現新的物理現象,從而開啟一個新的研究課題,對於物理學的發展有促進作用。

    目前世界上最大的粒子加速器是位於歐洲法國與瑞士交界處的大型強子對撞機,即著名的LHC。它的長度為27.358公里,於2008年9月10日啟動初次測試,它是一個多國合作專案。

    LHC的最大科學成果是發現了希格斯粒子,它又被稱之為“上帝粒子”。這次發現對於當時的物理學研究有著重大意義,因為希格斯粒子是粒子物理標準模型中最為重要的一環,倘若沒有發現希格斯粒子,那麼粒子物理標準模型,這一上世紀下半葉重大的物理學成就可能會崩潰。

    時至今日,對撞機作為高能物理研究中重要的裝置一直備受大家關注。而中國也有著建設世界最大粒子對撞機的想法。

    CEPC(正負電子對撞機)是中國準備建設的周長為100公里的大型粒子對撞機,專案分為2個階段,第一個階段先建設正負電子對撞機CEPC,第二個階段是在此基礎上建設SPPC(質子對撞機),建設SPPC需要滿足2個前提:

    1:建造質子對撞機的關鍵技術要有突破;

    2:CEPC取得重大物理成果。

    預計建造CEPC的費用為360億元人民幣。

    對於是否建造CEPC,國內有兩種看法:一是建造,二是現在不宜建造。主張建造的一方是中科院院士、中科院高能物理所所長王貽芳,主張現在不宜建造的一方是著名的諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧先生。

    楊老並不是反對建設CEPC,而是說現在不宜建造CEPC。楊老反對現在建設CEPC的原因有以下幾點:經費就像“無底洞”,後期不知道需要耗費多少錢,中國仍然是發展中國家,仍有許多民生問題需要解決。建設龐大的CEPC會擠壓其它自然學科的經費,建設CEPC不一定會發現新物理,即便不建造CEPC,現今的物理學仍有許多重要方向值得研究,比如弦理論研究的幾何結構、新加速器原理。建造成功後,工作研究人員大約有90%是由外國科學家組成的。

    就我個人而言,我支援楊老的看法(雖然我的支援沒有啥用),因為歐洲的LHC除了發現希格斯粒子以外,沒有其它重要發現了,並且LHC後期的費用已經連續超支了,更何況它還是一個多國合作專案呢。原本說要發現的新物理——尋找超對稱粒子,到現在也沒有發現。當時美國說要建設的SSC專案最終因為經費的預算問題而停止了建造,即便美國沒有建成SSC,美國的基礎科研依舊是領先歐洲的。

    你們的看法呢?

  • 6 # 貓先生內涵科普

    這是一個很好的問題,我是堅定的楊振寧先生支持者,我反對現階段中國建造大型粒子對撞機。

    一個不太恰當的例子

    什麼是對撞機,這個問題不是一兩句話說得清,我舉個不太恰當的例子說明一下吧:

    如果有一天,大夥撿到外星高等文明不慎遺落的UFO,得趕緊研究以便山寨造福人類,那怎麼研究呢?按照套路,常規做法是,拆散了,然後,看。

    科學家卻說,咱們沒法子拆,因為拆不開;咱們也沒法子看,因為眼睛不好使。我們只能把整隻UFO加速,讓它們對撞!如果飛出個方向盤,我們就知道UFO裡有方向盤;如果飛出一套沙發,就判定UFO裡有沙發。如果飛不出東西了,那就再加速!反正撞出越多的東西來,咱們對這外星機密的理解就越深刻!

    楊振寧先生給出了“物質到底是什麼”的終極答案,而要驗證這份答案是否正確,我們目前使用最多也是唯一的工具,就是大型粒子對撞機!

    可以說,大型粒子對撞機,目前完美的證明了楊振寧先生理論的正確性。

    但要再深入一步,瞭解到楊振寧先生未能涉及的引力部分,我們還無能為力。

    楊振寧先生的態度和招黑的起源

    翁帆曾經講述過楊振寧對大型對撞機的態度:

    “1978年中央領導向楊先生徵求關於建造高能加速器的意見,楊先生知道,當時這個專案已經被作為國家戰略發展計劃之一,有關方面非常期待他表態支援。但是他認為,中國在“文革”結束、百廢待興之時可做的事情很多,大加速器專案不是當務之急。於是他不附和任何人的意見,而是堅持自己的想法,堅決反對這個專案上馬。

    今天網路上很多好事之人,從所謂的私德出發,以得道高僧的標準評價楊振寧先生,我向來是不恥的。至於被動了乳酪的利益集團,狗急跳牆之輩,蠅營狗苟之徒,滿嘴噴糞,只能徒增笑耳!

    但作為技術爭論本身,卻是一件好事。

    爭論本身是一件好事

    楊振寧先生近些年來,引起極大的社會關注度,其中最重要的一點,就是實名反對中國現階段建造大型粒子對撞機。

    中國大型對撞機到底值不值得的爭論,本身是一件大好事。科學界,特別是中國科學界長久以來,就難得與社會產生直接互動,更不用說承擔基本的科學知識啟蒙。這次的爭論,就給了普通的群眾一個瞭解大型科技專案的機會。

    1、美國的超導超級對撞機(SSC)下馬,浪費了30億美元,大型粒子對撞機是個無底洞。——科學界摸美國過河,好過摸石頭過河。

    2、中國還是發展中國家,農民問題、環保問題、教育問題、醫藥健康問題等等更需要錢。——錢多也得用在刀刃上。

    3、建造超大對撞機必將大大擠壓其他基礎科學的經費,包括生命科學、凝聚態物理、天文物理等等。——其實我們國家的錢也沒同學們想象的那麼多,要用錢的地方也沒同學們想象的那麼少。

    4、多數物理學家認為超對稱粒子只是猜想,驗證超弦理論只有0.0001%的機率。——按照理論基礎來講,此專案出成果機率相當相當相當的小。

    5、高能物理的成就對人類現實生活不會帶來實在好處。——就算萬一成功了,產出比也實在太低。

    6、大型對撞機的設計、運轉和分析,落成後仍舊由外中國人主導,中國只是做嫁衣。——現在國內還不具備整體領軍實力,只能為他人作嫁衣裳,何不量力而行,先完善自己短板,再充大頭。

    7、不建大型對撞機,高能物理還至少有兩個不那麼費錢的方向值得探索:尋找新加速器原理和尋找美妙的幾何結構。——以過來的人身份講,路不止一條,何必自己把自己堵死在一條道上呢?

    我是貓先生,感謝閱讀。

  • 7 # 科學探祕頻道

    對撞機,顧名思義就是讓物質相互撞擊的機器。這裡的物質特指分子、原子、電子、質子、中子等等一些微觀粒子。因為這些微觀粒子想要把它們分開很難,想要研究它們的內部結構更難,如何提供能量把這些粒子的內部結構呈現到我們眼前呢?那就是超級對撞機。通過把這些微觀粒子加速到亞光速,給予它們足夠的動能,讓後讓它們迎頭相撞,就像我們汽車相互撞擊一樣,直接撞的“稀巴爛”。這樣,這裡粒子就會被“撞碎”,從而顯示出來內部結構來。粒子物理學上面很多基本粒子的發現,都是用對撞機撞出來的。

    我們都知道一個質子由三個夸克組成,那麼科學家如何驗證呢?其實,如果用大型對撞機進行撞擊,我們能夠看到質子呈現了三個突出的結構,那麼這些就是質子。只不過存在夸克禁閉,夸克無法單獨存在,所以即便質子被“撞碎”分解為夸克,這些夸克也會瞬間從新排列組合,構建為新的粒子。而我們通過研究這個過程,就可以瞭解質子的構成已經探尋生成的粒子是不是我們要找的新粒子。

    當然了,從上面的分析也可以看出,想要把粒子撞碎,關鍵就是要有足夠的動能。也就是說,給粒子一個大的速度是必須的。特別是現在英國已經有了大型對撞機,如果粒子物理像再進一步,那麼後來建造的對撞機必須要加速半徑更大,這樣才能夠提供更多的能量,把那些比較“結實”的粒子也撞碎。

    然而,建造大型對撞機是非常費錢的。上世界美國和英國曾經計劃建造對撞機。結果沒過本來預算44億,剛開工沒多久就花了20億。所以,美國立馬止損的停止了建造。而英國則選擇的了繼續建造,然後2008年花了比預算多花了84億美元建造好了LHC的大型強子對撞機。

    楊振寧反對中國建造大型對撞機,一個重要的參考依據就是覺得這玩意太費錢。對於我們來說,花費360億在建立大型對撞機上面,還不如把錢投入在其它更為需要的地方。而且,現在的粒子物理學已經相當完美了,該發現的粒子也都發現了,建立這麼個玩意也不一定會出什麼巨大成果。所以,預期把鉅額資金花費到建立大型對撞機上面,還不如多資助其它更有意義的科學專案。

  • 8 # 科學認識論

    對撞機是研究高能物理的必備神器。

    可以說,當量子力學進入到超微觀領域,這時候就需要大量的實驗檢驗理論。

    量子力學是研究微觀世界的一門學科。而微觀世界就是研究粒子的各種特性,比如自旋,動量等運動資訊的領域。

    科研不僅僅需要捕獲自然粒子,更重要地是可控的粒子形式。這時候就需要大型粒子對撞機了。

    在粒子碰撞的實驗中,我們可以尋找理論預測的新粒子,比如希格斯玻色子。還可以研究粒子之間的變化規律。

    人類研究微觀世界最得力的工具就是對撞機,沒有對撞機,絕大部分量子力學的預言僅僅只能停留在紙面上。量子力學要想發展對撞機不可或缺。

    楊振寧認為如果中國此時投入300億建設粒子對撞機,是不划算的規劃。

    因為在上個世紀後半葉,西方已經用對撞機把高能物理探索完了,他用“盛宴已過”表達了高能物理的基礎研究進度。

    現在貿然用巨資打造對撞機只會擠壓其他科研領域的經費。而高能物理又是長期投資,未來半個世紀都不一定看到成果。

    縱觀美國建設粒子對撞機的血淚史,預算起碼會翻一翻,對撞機簡直就是看不到低的無底洞。

    如果耗費千億資金建設大型粒子對撞機,最後只是重複一遍西方上個世紀的研究,那豈不是得不償失,而且這種可能性並不低!

    用這些錢投到生物科研領域都比高能物理見效更快,回報更明顯。

  • 9 # 宇宙探索未解之迷

    相比美國的“半途而廢”歐洲代號LHC的大型強子對撞機倒是在2008年順利建成了,但付出的代價卻是原本26億美元的預算膨脹成了2008年的110億美元造價,而歐洲也“如願以償”成為了高能物理的世界中心。

    中科院高能物理所所長王貽芳很想讓中國成為“高能物理的世界中心”

    2012年時高能所提出了建造大型環形正負電子對撞機(CEPC)的計劃,儘管王貽芳宣稱預算只需要360億人民幣,但楊振寧作為高能物理學界泰山北斗般的人物認為360億人民幣只是個開始。

    在楊振寧的理想裡中國大型對撞機的建造時間應該在20年以後

  • 10 # 夕照天涯

    因為如果建造出來後,對撞機產生粒子時又會產生多一個問題,究竟是對撞的力量產生還是對撞產生的聲音產生呢?如果發現萬物起源是從聲音產生的話,那將顛覆所有研究出來的成果!

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