X

杨振宁极力抵制的对撞机,它究竟是干什么的?

对撞机的实质就是一台粒子加速器,作用就是用来加速粒子运动速度,用的就是电和磁场,将碰撞的粒子加速和集束,然后碰撞。

编者按:12月初,一篇名为《杨振宁的最后一战》的文章,刷爆朋友圈,文章解读了耗费巨资打造的对撞机所面临的争议。12月底,本文作者再发文章《美国为何不建对撞机》,同样引起了外界的关注。

作为高能物理研究领域的前沿项目,对撞机始终给人一种神秘莫测的感觉。为此,腾讯新闻联合知乎发起系列策划,回答有关对撞机的一切问题。

第一期:对撞机是什么?究竟能干什么?

文/知乎专栏作者“华龙”

关于在中国建与不建对撞机的问题,网上已唾沫四溅,而对撞机究竟有什么作用?其工作原理、研究对象、发展方向等等是什么?对于大多数人来说,这是一脸的懵懂。

而关于这方面的科普也很少,原因是科普还真有点困难,因为:说深了、说多了,大多数普通人还是不懂,若加入数学公式来说明,会让人更难懂。说浅了,马上会被人指责你不懂装懂,如果你不插入几个数学公式解说,会被人骂成民科和胡说八道。

二、建造大型强子对撞机的目的

鉴于上面分析,有科学家要求修造更大、碰撞更猛的大型强子对撞机,主要目的有两个:

1、进一步证实“上帝之子”。

有人认为瑞士对撞机发现的“上帝之子” 不足以证明,还需要进一步寻找和研究。

2、要寻找“超对称粒子”。

这粒子来自物理学的一种假说理论叫弦理论,这个理论通过超级复杂计算,预言猜想还存在一种粒子,叫“超对称粒子”, 这就是杨振宁教授提到的猜想中的猜想粒子。

为什么要找到这两种粒子?找到有什么作用?

高能物理通过对撞机60多年的实验,建立了一个粒子模型,这是一个预设的标准模型,即通过一系列的假设和参数设想而成,虽然经过很多次的实验检测基本符合。

三、杨振宁反对理由总结

反对理由归纳为几点:

1、烧钱。建造成本巨大、运行维护成本是无底洞、安全成本高昂。

2、实验中的技术和科研人才,任何单一国家都不可能充任,必须依靠世界性的科研和技术合作。

3、这是世界性的基础理论研究,成果是共享的,公开的,而实际应用却是长远无期的。

4、目前粒子理论不成熟,高能物理处于低谷期,去验证猜想粒子是极高风险研究。

5、中国应该把钱更多的投入应用性和技术性领域,这种有知识产权性、时效快的研究领域。

还有,杨振宁说,对于粒子物理的研究,到了今天,不是完全依赖于强子对撞机的作用,有了更多的选择。应当把多年对撞机的实验报告,做更多的分析论证,找到新的理论突破。

为此,有很多的新理论不断涌现,意在解释现有的实验成果和预言新的理论,并寻求验证。