杨振宁:盛宴已过

杨振宁:盛宴已过

肖洁 科学网 5-1

作者 | 肖洁

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“我的看法完全没有改变。”

4月29日下午,北京雁栖湖畔,中国科学院大学(以下简称国科大)庞大的新礼堂座无虚席。端坐在台上白色沙发里的,是中国科学院院士、诺贝尔奖得主杨振宁先生,他很坚定地给台下一位研究生“泼了一瓢冷水”。

这位研一的男生来自中国科学院高能物理研究所,未来即将从事CEPC(环形正负电子对撞机)的预研工作。

年轻人首先表达了对这位著名物理学家的崇拜,然后对于曾在几年前明确表示反对中国建造大对撞机的杨先生热切问道:“我想代表我所有的同学再问您一次,您现在对我们建造CEPC的想法有没有改变?”

国科大最大的礼堂座无虚席

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。

“中国现在做大的对撞机,这个事情与我刚才讲的内容有密切的关系。”杨振宁此行是作为“明德讲堂”演讲嘉宾,来与国科大学子分享自己的学习和科研经历的。

杨振宁回忆在美科研生涯

在与学生们现场交流之前,97岁高龄的他已经脱稿侃侃而谈了四十五分钟。“我刚才讲过,一个年轻的研究生最重要的一件事情是什么?其实不是你学到哪些技术,而是要使你自己走进未来五年、十年有大发展机会的领域,这才是你做研究生时所要达到的目标。”

“而现在,是大对撞机‘没落’的时候了。”

杨振宁直言:“在我在美国做研究生的时候,这个领域刚开始大放光彩。也可以说这几十年来,它是大家认为物理学最最重要的发展领域。可是这领域不只是从今天开始,而是从30年以前开始,就已经走在末路上了。”

“可是多半人还不知道。”

杨振宁早在上世纪八十年代就表述了这样的观点。

那时他在美国参加了一个国际性的研讨会。在会上,物理学家们讨论以后十年高能物理向什么方向发展。谈及大型对撞机,杨振宁在那个会上讲了一句话:

“The party is over.”

“什么意思?盛宴已过。”坐在沙发里的杨先生挥挥手,补充翻译道。

The party is over.

杨振宁表示,自己当时就看出来,上个世纪五六十年代是高能物理的高潮,可是到了八十年代的时候,高能物理重要的观念都已经有了。“后面虽然还可以做,可是没有重要的新观点出来,尤其对于理论物理学的人来说,没有新观点,你做不出东西来,所以我那时候就讲了这句话。”

“不幸的是很多年轻人没有听进去我这句话,或者是他们只知道跟随老师,那些老师没有懂我这句话。所以今天我才讲得更清楚一点。”

而自从在2016年发表文章明确反对建造大对撞机后,杨振宁也听到了很多批评的声音。“有人跟我说,杨振宁你这话完全错误。因为希格斯玻色子的发现就很重要。”

2012年科学家宣布发现了一个新粒子,与希格斯玻色子特征有吻合之处。2013年3月14日,欧洲核子研究组织发布新闻稿表示,先前探测到的新粒子是希格斯玻色子。

这一成果也很快获得了诺贝尔物理学奖。

“这个贡献重不重要?当然重要。它证明了上世纪的那些理论是对的。”杨振宁说,“可是这重要的贡献的理论起头,不是现在,不是20年前,也不是30年以前,而是上世纪五六十年代了。”

希格斯玻色子的实验,是6000人合作的结果。每篇论文的署名自然也是好几千人。

“这个实验做完了以后,这个机器不能再做下去了,要造更大的对撞机,需要花更多的钱,至少要200亿美元。”杨振宁说,“别的国家没钱,大家说中国有钱。”

“我知道我的同行对我很不满意,说我(的反对)是要把他们这行给关闭掉。可是这个对撞机要花中国200亿美元,我没办法能够接受这个事情。”杨振宁说。

“我没办法能够接受这个事情”

这句话引来现场一些观众的掌声。但先前提问的那位研究生非常不服气,他接着向杨振宁“挑战”:

“您讲到科研成功的第一步就是兴趣,我们对高能物理是有兴趣的。200亿美元的经费也是一个长期的投入,我们并不是一年就把它花完,与其分散做很多小项目,我们想的是做一个大项目。而且高能物理到底有没有前途,不是还得靠我们的努力吗?”

杨振宁表示赞赏这位研究生的态度。但是他反问道:高能物理的研究,是不是目前整个世界科技发展的总趋势呢?

在他看来,整个的科技发展以及每个科技领域内部的发展,都是在经常地改变。19世纪的物理学所研究的东西、研究的方法、研究的态度,跟20世纪是不一样的;那么21世纪物理学发展的趋势、研究的题目、将来成就的方向,跟20世纪也是完全不一样的。

交流中开怀大笑

“20世纪后半世纪最红的物理学是高能物理。而上世纪非常红的东西,到这个世纪还继续红下去,是很少有的。你为什么不考虑21世纪将要发展的是什么呢?”他再次反问。

杨振宁以自己戴了二十年的助听器为例,这方面的技术不断更新换代,他每隔几年换的新助听器性能越来越好,特别最近两年有革命性的进展。而这一进展则来源于丹麦学者对于声学的研究。

他相信这方面的科技还会继续发展,也是一个很有前途的研究方向。

杨振宁最后直截了当地说:“我懂高能物理,我认为你不要走这个方向。”

一直站在杨振宁身边主持演讲和互动环节的国科大校长、中科院院士李树深笑着接过了话茬:“我曾经听过清华大学朱邦芬老师的一个报告,介绍杨先生的为人和学问。其中朱老师给杨先生的一个评价就是率真。的确,杨先生对待问题的态度就是如此率真,毫无保留地把自己的观点贡献给大家。”

李树深校长(左)担任讲座主持人

(文中图片均为杨天鹏摄)

附:国内不同意见

回应杨振宁!高能物理学者:盛宴正酣!|高能物理|对撞机|杨振宁_

5-3 新浪科技_新浪网 https://tech.sina.com.cn/2019-05-03/doc-ihvhiqax6392390.shtml

文章来源:科学网

  作者 | 倪思洁

4月29日下午,在中国科学院大学“明德讲堂”上,曾浩高举的手,被主持人注意到。

他激动地站起身,接过话筒,向中国科学院院士、诺贝尔奖得主杨振宁提问:“您现在对我们建造环形正负电子对撞机(CEPC)的想法有没有改变?”

曾浩刚上研究生一年级,目前在中国科学院高能物理研究所(以下简称中科院高能物理所)实验物理中心学习。

“我本科的时候就知道杨先生反对CEPC,但最近听说他好像改口,不反对这件事了,所以就来问一下,没想到他还是泼了一盆冷水。”曾浩告诉《中国科学报》。

讲堂上,杨振宁告诉曾浩,大型对撞机“盛宴已过”,“你不要走这个方向”。

相关阅读:杨振宁:大型对撞机盛宴已过 200亿美元预算无法接受

身处CEPC的门槛边,曾浩并非不了解同行的悲观观点。“做CEPC的人毕竟还比较少,我的同学们会觉得我们占用了他们的经费。”曾浩说。

但这次杨振宁的观点还是让他感到惊讶。

“杨先生说科研成功的第一步是兴趣,我的科研兴趣就是高能物理,如果我对材料学之类的热门领域感兴趣,就不会来做高能物理的研究生了。既然选择了这个方向,我还会继续做这方面的研究。”曾浩说。

然而,一场大型对撞机建造之争已被再度点燃。

朋友圈里,有人做了个“对联”:

上联:The party is over。(盛宴已过)

下联:The game just begins。(大戏方始)

横批:Collisions outside the field。(易场对撞)

针对杨振宁的观点,一些高能物理学者表达了他们的意见。

 观点一:盛宴已过?盛宴正酣!

杨振宁:“这领域不只是从今天开始,而是从30年以前开始,就已经走在末路上了。可多半人还不知道。”

方亚泉(中科院高能物理所研究员)方亚泉(中科院高能物理所研究员)

我敬佩杨先生在粒子物理领域做出的突出贡献,但这个观点我没有办法赞同。

2008年前后,我在欧洲核子研究中心(CERN)已经做了五六年高能物理的研究工作。有一回,杨先生访问CERN,做完报告之后,他把我们这些年轻华人召集起来开了一个会,会上他谈到,加速器物理的前景很悲观,劝我们转去做其他方向。

当时这些话对我们有很大的影响,但我现在很庆幸自己坚持下来了。从2008年到发现希格斯粒子,前后只有三年多时间,现在回头看看,当时就是黎明前最黑暗的时候。

如今,全世界的加速器物理技术都在不断发展,探测器技术在不断升级,低温技术、超导技术、大数据技术等逐渐应用到加速器上,这些技术方面的进展也给工业界带去了很广的应用前景。

 

阮曼奇(中科院高能物理所研究员)阮曼奇(中科院高能物理所研究员)

我很尊重杨先生,但是对这一看法并不能认同。

回顾这几十年的发展,高能物理并不像杨先生预言的那样“盛宴已过”。高能物理孕育着更大的突破,而大型对撞机项目有可能带来这一盛宴的真正高潮。

半个世纪以来,高能物理的发展围绕粒子物理标准模型展开,其发现和成果占据了约三分之一的诺贝尔物理学奖。

粒子物理标准模型极为成功地描述了对撞机实验上几乎所有的物理现象,随着希格斯粒子的发现,标准模型的粒子谱已然完备。

但同时,标准模型也远不是终极理论,标准模型本身存在着诸多理论疑难,也存在大量无法解释的实验现象。

对标准模型的进一步认识乃至突破,将会极大加深人类对物质世界的理解,而大型对撞机项目将在这一突破当中起到不可替代的作用。

今年年初,欧洲核子研究中心(CERN)发布了未来环形对撞机(FCC)的概念设计报告,其技术路线和科学目标和CEPC一致。这说明了整个高能物理学界对于大型对撞机项目的科学意义及技术手段的认识是高度一致的。

  观点二 :200亿美元?没那么多!

杨振宁:“这个对撞机要花中国200亿美元,我没办法能够接受这个事情。”

即使欧洲的FCC也用不了200亿美元,更何况作为基建大国的中国?

去年11月14日,CEPC发布了两卷本的《概念设计报告》,CEPC预估建设费约需360亿人民币(53亿美元)左右,其中还包括了10%的不可预见费,即为应对不可知情况而预留的费用。

CEPC的预研工作和核心技术攻关工作得到了中科院、科技部、国家自然科学基金委的支持。

从去年《概念设计报告》发布以后,CEPC进入了技术设计报告环节,技术设计包括对撞机和探测器两个部分。

目前,对撞机部分的技术设计已经可以将亮度(即粒子产量)提高到原先的180%,一些关键技术有所进展;探测器方面也在进行国际合作架构和讨论。

  观点三:人傻钱多?我们走在前面!

杨振宁:“这个实验做完了以后,这个机器不能再做下去了,要造更大的对撞机,需要花更多的钱,至少要200亿美元。别的国家没钱,大家说中国有钱。”

 

金山(南京大学物理学院教授)金山(南京大学物理学院教授)

早在2011年底,已经有内部消息说希格斯粒子有被发现的迹象,我们开始考虑是否要模仿CERN的大型正负电子对撞机(LEP),建一个能量高一点的类似装置,并开始调研。

2012年7月4日,CERN宣布发现希格斯粒子。9月13日,中国高能物理学会在北京召开战略研讨会,会上我向大家汇报了调研进展。

听完报告之后,茶歇期间,中科院高能所所长王贻芳找到我,说“可不可以设想一下把你们建议的30公里周长环形加速器建成50公里周长的,之后再从电子-电子对撞机升级成质子-质子对撞机?”

在会上,我们提出了这个设想,得到的反响很好,学会马上成立了研究小组。

之后,2012年9月13日,成了环形正负电子对撞机和质子-质子对撞机(CEPC-SPPC)概念正式被提出的日子。在这之后,欧洲核子中心也提出了建FCC的想法。2013年9月13日,CEPC的工作组又先于FCC成立。我们一直走在前面。

 观点四:追热点?不值得推崇!

杨振宁:“一个年轻的研究生最重要的一件事情是什么?其实不是你学到哪些技术,而是要使你自己走进未来五年、十年有大发展机会的领域,这才是你做研究生时所要达到的目标。”

徐庆金(中科院高能所研究员)徐庆金(中科院高能所研究员)

基础科学是创新的源泉。当我们大力提倡加大基础科学研究的时候,当我们号召“板凳宁坐十年冷”、耐得住寂寞攻坚克难的时候,杨先生却教导我们的研究生如何做“五到十年有大发展”、以个人利益为出发点的“正确选择”。

教导学生以个人短期得失为依据,而不是根据每个人的特长及兴趣来选择研究方向,不是对学生负责任的态度。如此做法,也会对我国许多需要长期坚持才能取得重大突破的研究带来灾难。

方亚泉方亚泉

杨先生可能认为高能物理领域每篇论文署名上千人,个人显示度不高。杨先生是搞理论物理的,可以单枪匹马做研究,但是,大科学大装置是靠成百、上千、上万人一起做出来的,这是两种不同的研究模式。在现在和将来,人类对基本物质世界的探索,需要站在全人类合作共赢的层面去考虑。

沅曼奇

学习技术和找准方向两个都很重要。但是,在科研中,如果让所有人都去追逐潜在热点,不见得是值得推崇的事情。

培养研究生,既要尊重他的兴趣和基础,也要为他们提供比较好的科研环境。杨先生的想法如果能实现,当然也是非常成功和愉快的人生,但是这样的经验不见得能推广,也不应该被推广。

中国应不应该修建大型强子对撞机?