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王贻芳:巨型对撞机若再不建 30年内就没好机会了

网易财经周报 https://www.wangyice.cn 2021-03-09 00:46 出处:网络 作者:[db:作者]编辑:@河南在线
出品|科学大师栏目组(ID:tech_163)作者|崔玉贤 他是谁?他是中国科学院院士、高能物理研究所所长王贻芳。他也是诺贝尔奖得主丁肇中的弟子,他领导的大亚湾中微子实验被《科学》杂志评为2012年度十大科学突破,他

王贻芳:巨型对撞机若再不建 30年内就没好机会了


出品|科学大师栏目组(ID:tech_163)

作者|崔玉贤

他是谁?

他是中国科学院院士、高能物理研究所所长王贻芳。他也是诺贝尔奖得主丁肇中的弟子,他领导的大亚湾中微子实验被《科学》杂志评为2012年度十大科学突破,他和实验团队获得科学界第一巨奖——2016年基础物理学突破奖,他也是第一个获得基础物理学突破奖的中国人。

他的“建设下一代大型粒子对撞机”的提议受到知名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁的极力反对,但他从未放弃,2018年他领导的大型对撞机项目概念设计报告正式出炉。

他的观点

1、建设大型环形正负电子对撞机是一件科学上正确的事情,同时又是我们擅长的事情,很难再碰上如此巧合的事情了,如果这次不做,30年都碰不上这么好的事情。

2、中国需要一个加速器的未来发展蓝图和路线图,环形正负电子对撞机无论对中国还是对世界来说都是个正确的选择。

3、急功近利是中国人骨子里的想法,短时间改不了,所以我才愿意拿出更多时间做科普,号召国家将更多的资金投资到基础科学研究当中。

4、中国不能永远只享受别人的文明成果,否则中国永远是一个二流国家。

5、在高能物理领域,中国的人才与国际相比还有差距。国内30多岁年轻的科学家很多,与国外相比,在年轻一代人才储备方面中国是占有优势的。

6、要永远对自然保持好奇心,这是人类发展的根本动力。

精彩内容

上台前,王贻芳特意整理了一下自己的西装和情绪,面带笑容,步调稳健地登上《我是科学家》的讲台。他演讲的题目是《为什么我们需要一个大型对撞机?》,对于台下的观众来说,理解这个标题都非常困难,更别说具体内容了。可王贻芳愣是将一个个枯燥的物理学概念,用图片和文字的形式让台下的人听得津津有味。旁边的小朋友都收起了乱晃的腿,正襟危坐,听了起来。

《为什么我们需要一个大型对撞机?》是个非常有争议的话题。2012年,以王贻芳为代表的科学家提出了在中国建造超级对撞机,这一提议受到知名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁的极力反对。王贻芳看到杨振宁的反对文章,当天写下《中国建造大型对撞机,今天正是时机》。此后,关于该话题的讨论从未间断过,论坛上、报纸上、网站上,反对的声音很多,但王贻芳从未有过任何怯步。

2018年他领导的大型对撞机概念设计报告出炉,正式向高能物理的核心问题发起挑战。之所以如此坚持,王贻芳很自信地说了句:“因为我做的事情是对的,我也坚信是对的,值得我做这样的坚持。”

对于网上反对的声音,王贻芳不是没有看到,压力也很大。但王贻芳说反对的要么不懂物理,要么就是对高能物理有偏见。

“杨先生从60年代起就对高能物理持悲观看法,当初他反对建设北京正负电子对撞机,反对北京正负电子对撞机改造工程,现在又反对CEPC(环形正负电子对撞机),这是一贯的。”王贻芳提醒道。

建设巨型对撞机在王贻芳看来,对中国、对世界甚至对科学本身都有着非凡的意义。在高能物理方面,中国与国际相比还有一定的差距,还属于二流水平。

“如果国家能支持像CEPC这样的项目,中国的高能物理就会成为国际领先。如果国家不支持,那我们就会维持目前的状况,永远是一个二流的高能物理研究的国家,跟着别人后面走,人家干什么我们干什么。”王贻芳痛惜道。

对于网友提出的“如果研究成果都是国际分享,为什么非要中国来掏这个钱建设?”问题,王贻芳解释了两点:1、别人主导的研究,我们只是学到皮毛,掌握的不够深入不够透彻,肯定是落在后面。没有自己的先进机器,那么它所有的技术辐射和影响,就没我们的份;2、不能永远只享受别人的文明成果。中国如果只想着享受别人的文明成果,永远比不上别人。

按照王贻芳的规划,CEPC的建设时间是2022-2032年。欧洲核子中心也在2019年1月公布了一个类似的环形正负电子对撞机的计划:2030-2040年。“留给中国的时间窗口就只有10年了,我们动作再慢点,这10年优势就没有了!”

据了解,王贻芳先后负责了北京谱仪、大亚湾中微子实验和江门中微子实验,通过这三个项目,为我国积累了高能物理方面的科研人才,也逐步实现了国际水平的管理,王贻芳本人在技术和学术方面得到了更深的积累。

正是这些积累让他对CEPC项目更有信心。有了北京正负电子对撞机三十年的积累,所以他认为:这是个好项目,同时也是我们擅长的,如此恰到好处的项目,30年内恐怕不会再遇到了!

以下为网易科技对王贻芳所长的采访实录

1、您这次演讲的题目是《为什么我们需要建设一个大型对撞机》,在建设大型对撞机方面即使有很多反对的声音,但您仍然很坚持,您坚持的初心是什么?

王贻芳:我相信我做的事情是对的,我觉得值得做这样的坚持。有各种各样反对的人,很多是因为他们不懂或者有偏见。

2、您认为建设大型对撞机是对的,也值得坚持,但坚持的初衷是什么?

王贻芳:初衷应该说是两个:第一就是希望中国高能物理能够领先世界。我们从事高能物理研究,希望自己研究的领域在国际上能够领先,这是自然而然的想法;第二个是希望能够粒子物理学科有发展,科学本身有进步和发展。

两者结合起来,我们需要这样一个未来发展的蓝图和路线图。我认为这个装置无论对中国还是对世界都是一个正确的选择。

之前我也介绍欧洲核子中心的未来环形对撞机(FCC)最终选择了与我们同样的路线,也证明了我们CEPC的路线是对的。

3、但我们也看到欧洲核心中心的路线比咱们晚10年,您仍然认为中国是需要更早着手建设巨型对撞机?

王贻芳:中国如果动作慢一点,这10年就没有了。

4、按照您的规划,CEPC起始时间是在2022年,这个时间点的选择您是基于怎样的考虑?

王贻芳:这个时间点我们是在2013年提出来的,当时我们估计经过10年左右的时间,就可以准备好来做这件事情。时间已经过去了将近6年,我们觉得之前准备的工作已经做成了相当一部分。如果国家决定要建设的话,2022年我们就可以开始建设。

5、您提到需要做相关的准备工作,方便透露什么样的准备条件吗?

王贻芳:有很多。建造这样一个装置,需要完成技术方面的各种准备,或者说需要将所有的设想都落实到图纸上才行。

应该说到今天我们的准备工作还没有做完,还有很多事情要做。在科技部、基金委、科学院等各方面的支持下,我们已经开始了关键技术预研,也就是说CEPC的图纸不是任凭想象画的,需要在技术研发、样机等都做出来之后才能落实到最终的图纸上。

同时,我们也需要跟企业合作,让企业真的将其做出来。

6、之前您说过北京正负电子对撞机项目一做就是30年,培养了三代人。那么,中国在该领域人才培养方面是个什么情况?与国际相比还有哪些欠缺?或者说积累到了什么样的程度?

王贻芳:一方面我们人才队伍的规模和水平跟未来的需求相比还有差距,需要更多的努力。人才可以从国外引进,也需要自己培养;另一方面,任何项目的准备工作,不可能等人才队伍都准备好了再来做。

一定是有项目才去引进人才,培养人才。所以不能说没有人才,项目就不应该建设。这是没道理的。

7、您负责了北京谱仪、大亚湾中微子实验和江门中微子实验,在这些实验中,您认为积累了怎样的经验?

王贻芳:这三个项目对未来的CEPC项目都是非常重要的经验积累。这里包括我自己的技术能力和学术水平的提高。

还有人才队伍的培养。在这个过程中,我们培养了一支在国际上非常有影响力的研究队伍,大概有几百人。

同时,我们的管理水平也真正向前跨了几大步,使得我们能够用国际水平的管理方式来管理国际水平的合作组。这三个项目的国际化科学家团队里,国外的科学家占了一半左右。

8、那将来CEPC项目大概需要多少人才?

王贻芳:几千人,我很难说一定需要6000人,而不是5000人。虽然现在我们已经积累了几百人的团队规模,但与几千人相比还是很大的人才缺口。不过很多项目起步的时候基本上都是1/10的人才规模,然后慢慢的再增长扩充,1/10的人员规模已经可以起步了。

9、那在人才培养方面我们与国际相比,处于怎样的一个水平?

王贻芳:应该说我们与国际相比还有很大的差距,我们最大的差距是经验不足。我们成熟的、年长的科学家与国际上相比有很大的差距。

但我们要看到,我们年轻的科学家经过这几年的锻炼,成长的非常好。

再过30年我们年青一代科学家成长起来之后,我觉得这个问题就不存在了。实际上做横向比较,用中国30岁的科学家与国外30岁的科学家比较,我们是有优势的。

10、环形正负电子对撞机与北京正负电子对撞机有哪些不同?更擅长哪些领域?

王贻芳:有巨大的差别;北京正负电子对撞机240米周长,环形正负电子对撞机是100公里周长,所以无论是它的规模、技术指标和科学目标都是不一样的。

环形正负电子对撞机的科学目标主要是研究希格斯粒子,北京正负电子对撞机与希格斯粒子没关系。

11、环形正负电子对撞机在物理选址方面有哪些要求?

王贻芳:第一是地质条件要好,第二周围环境适于建设国际化的科学研究中心。所以自然环境和人文、教育、生活等各方面都要达到一定要求。目前我们有5、6个候选的地址,但最终还是要考虑综合因素,现在没办法做最后的决定。

12、为什么选择环形对撞机而不是直线的?

王贻芳:首先在研究希格斯粒子的时候,环形对撞机的性价比是高的,同样的投入获得的希格斯粒子数量要多到4-6倍,甚至更多。

第二,考虑未来的发展,环形正负电子对撞机的隧道可以再利用,可以将来用做质子对撞,其可扩展空间比较大。

第三,我们做过北京正负电子对撞机,也是环形的,所有事情应该说都是很巧的,这既是一件很好的事情,又是会做的事情,非常难得。

这也是为什么我们那么坚持,因为实在很难再碰上这样的事情了。这次如果不做,30年都碰不上这么好的事情。

13、您曾经说过中国人总爱问“做这件事到底有什么用”,太现实。所以会有一些人反对建设巨型对撞机,您认为应该怎样让大家去转变观念。

王贻芳:急功近利是中国人骨子里的想法,这个是改不了的,或者说短时间内改不了,我们只能尽力。不光是基础科学研究,所有的其他的事情都是这样。

所以我才愿意做更多科普工作,让大家了解和知道。

对于巨型对撞机,即使支持的人也不一定真的了解,我希望通过这样的科普让大家真的了解,而不是凭着所谓的感觉支持。

一个文明的国家,一个有追求的民族应该对科学感兴趣。就像西方人对物质世界、对宇宙永远保持着好奇心,使得他们最终发展出了现代科学。

中国为什么没有发展出现代科学?因为缺乏好奇心,我们往往会通过一个东西是否有用判断其价值,自然不会追求其背后的规律,因为觉得规律没有用。对所谓的规律性的东西,对自然界永远保持好奇心,才是我们人类发展的最终动力。

14、有些网友问,如果研究成果最后是国际上去分享的,为什么要由中国投入这么多钱来研究,为什么要中国掏这么多钱?

王贻芳:这有两个原因。

第一,别人主导研究的东西,我们只能学来皮毛,掌握得不够深入不够透彻,肯定是落在后面,没有自己的先进机器,那么它所有的技术辐射和影响,就没我们的份。

第二个就是我们不能永远是享受别人的文明成果。中国如果只想着享受别人的文明成果,那永远是比不上别人。

15、您刚刚有提到把所有的资金都放在这一个项目上,可能效率是更高,但是大家也都知道,把所有的鸡蛋都放在一个篮子里,意味着风险也是很大的,CEPC这个项目的风险是可控的吗?

王贻芳:风险当然是有的,但是就项目本身来说风险实际上是相当小的。

第一我们不能因为有风险就不做,所有的事情都有风险,高风险才会带来高收益。第二,我们会想尽一切办法处理风险,为了不使项目彻底失败,我们会采取很多措施。

我觉得这里面核心的就是依赖专家,依赖国际合作,发挥所有人的力量。事实上国际上还没有正负电子对撞机失败的先例。CEPC现在在争取科技部发起的国际大科学工程和计划。我们觉得这样的项目非常切合中央提出的要推动中国发起的国际大科学工程和计划。

16、对于高能物理未来的可能性有怎样的预测?中国在高能物理方面的国际地位走向?

王贻芳:我认为中国的高能物理实际上现在走在一个十字路口,如果国家能够支持像CEPC这样的项目,中国的高能物理就会成为国际领先的。如果得不到支持,那我们就会维持目前的状况,永远跟着别人后面走,人家做什么我们做什么。

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