我们关于中国的“超级对撞机工程”争论的意见 3

龚天任   李小坚

在我们的上一篇博文中,我们关于 中国的“超级对撞机工程”争论的意见 2; http://www.pptv1.com/?p=990 , 我们已经指出了以下两点。

(一),2017年三月新发布的数据,所有数据(LHC,Lux,IceCube,LHCb、EDM、费米卫星等),在100 TeV范围内没有发现任何新的物理 粒子或新的物理定律 。

(二),甚至,在地下隧道都已经100%准备好了的情况下,为什么美国绝对不建一个100 TeV的P-P质子对撞机?

一、国际大咖的观点

到目前为止,没有人对上述两个问题进行过详细解读。同时,超级对撞机工程支持者表明,3位诺贝尔物理奖获得者:温伯格,戴维·格罗斯,和谢尔登·格拉肖,都支持中国的这一大项目。这里有两个非常非常简单的问题:

第一,如果这100 TeV的项目是如此意义重大,他们为什么不让美国来建设这个项目,而且,美国已经准备了一个完好的地下隧道(即70%的成本已经支付)。“错误是成功之母”在欧美地区流行与中国的“失败乃成功之母”是一个人类通用的共同观点。如果美国在1993年取消了SSC项目是一个巨大的错误,而LHC被认为是一个巨大成功,为什么今天美国不能纠正自己犯下的严重错误?

其次,所有这三位诺贝尔奖获得者真的相信100 TeV的质子对撞机能够发现任何新的物理?答案是否定的!或许他们只是希望中国人去做这个愚蠢的工作。因此,我们将详细分析他们的文章来说明这一点。

今天我们来看看国际物理大咖的观点:

温伯格,戴维·格罗斯,和谢尔登·格拉肖,他们三人谈论了三点:

1,物理学中还有很多未解之谜,我们需要一个新的工具来研究它们。

2,基础科学研究尽管它本身并不能立即提供任何直接的经济效益,但有可能发现出许多衍生副产品。

3,这是中国面临的难得的机会,可使中国成为粒子物理领域的伟大领导者。

我们随后将链接他们的文章看看,温伯格,戴维·格罗斯,和谢尔登·格拉肖,他们三人真的相信,100TeV 质子对撞机是能够发现物理奥秘的正确工具吗?他们有没有计算出这台机器可以发现任何新的物理机制的成功概率或机会?

在这些问题上,我们将引用他们说过的原话来表明他们确切的意见:

首先,温伯格:整篇文章,请参见

https://thegreatcollider.com/2016/12/28/interview-with-nobel-laureate-steven-weinberg-discussing-high-energy-colliders/

{But, although there are several other phenomena of great importance that might be discovered at the LHC, including dark matter particles and superpartners of known particles, we have no strong reason to suppose, even if they exist, that they would be within the reach of the LHC. We will just have to wait and see.

虽然,LHC大型强子对撞机有可能发现一些很重要的现象,包括暗物质粒子和已知粒子的超对称粒子,但是,我们没有很强的理由抱有太大的希望可以在大型强子对撞机上看到,即使它们存在。我们只能等着看。}

{The LHC has been a great success, with the discovery of the Higgs boson. Whatever the LHC’s chances for further important discoveries, it is clear that the much greater energy of the SSC would have provided a better chance for the future.随着希格斯玻色子的发现,LHC取得了巨大的成功。无论大型强子对撞机有无机会获得进一步的重要发现,很显然,更大的能量的超级对撞机SSC应该可以为未来提供了一个更好的机会。}注:可惜SSC已经早被取消。

温伯格并没有说100 TeV对撞机肯定会发现什么新东西。关于发现新物质粒子的事一个字也没有说!

再看谢尔登·格拉肖的整个文章,看:https://thegreatcollider.com/2016/12/23/interview-nobel-laureate-sheldon-glashow-discussing-future-high-energy-colliders/

{We need a Higgs factory to verify that the properties of the particle found at LHC are just those expected in a one-Higgs standard model.我们需要一个希格斯工厂来验证LHC上发现的粒子的属性,确实是一个希格斯标准模型中所期望的那些特性。}

{We [America] have no plan to construct a new forefront particle accelerator at any time in the foreseeable future.我们[美国]没有计划在可预见的将来的任何时候建造一个新的前沿粒子加速器。}

{All in all, Chinese particle physics has experienced a remarkable growth spurt, as is both befitting and essential if China is to host the Great Collider.总之,中国粒子物理经历了显著的增长,如果中国主建大对撞机,是适合和必要的。}

{China can easily afford to build and operate the proposed facilities.中国可以轻松的建造和运营这些设施。}

{CEPC and SPPC will make China the world hub of particle physics.中国的CEPC与质子对撞机将使中国成为粒子物理的世界中心。}

谢尔登·格拉肖100 Tev 大对撞机会撞出什么说出了有任何物理学的或科学意义的论点吗?绝对没有!

第三、戴维·格罗斯:对于整篇文章,请看

https://thegreatcollider.com/2016/12/19/why-china-should-build-the-great-collider-a-response-to-c-n-yang/

作为中国科学院的外籍院士,戴维·格罗斯在这个问题上作了更详细的论证与说明,如下:

{I am very excited by the scientific potential of the Chinese collider project, and as a friend of Chinese science and a foreign member of the Chinese Academy of Science I am very excited about the many benefits that this project will produce for China.我对中国的对撞机项目的科学潜力非常兴奋,作为中国科学的一个朋友和一个中国科学院外国成员,这个项目对中国将产生的许多好处,对此我很兴奋。}

{Some of the deepest of these mysteries revolve around the Higgs boson, a particle unlike any we have discovered before. The answer to a very basic question about the Higgs — is it point-like, or does it have substructure? — will force fundamental physics down radically different paths in the coming decades. The LHC will not answer this question; a new particle accelerator is needed to decisively settle the issue. This is precisely what the Chinese collider project will do.这些奥秘中最深的部分围绕着希格斯玻色子,这是不同于我们之前发现过的粒子。关于希格斯的一个非常基本的问题是希格斯粒子是一个点粒子,还是它有子结构?这个将使基础物理学在未来的几十年里,彻底改变完全不同的路子。LHC不会回答这个问题,需要一个新的粒子加速器来解决这个问题。这正是中国对撞机项目所要做的。}

{The machine currently being proposed by Chinese physicists is the “CEPC”, a large electron-positron collider, between 50 -100 km in circumference. The CEPC will function as a “Higgs factory” and settle outstanding questions about this deeply mysterious particle.目前由中国物理学家提出了“CEPC” ,一个大型正负电子对撞机,周长在50 – 100公里之间。它将作为一个“Higgs工厂”并解决此神秘粒子有关的悬而未决的问题。}

{The central physics case for both the CEPC and the SPPC have little to do with speculations about supersymmetry and much to do with deeply understanding the mysteries of a particle we know exists — the Higgs. CEPC和SPPC 中心物理学使命,与研究超对称性粒子猜测 没有太大关系,主要是对神秘的我们知道存在的希格斯粒子做深入的了解。}

{The CEPC has a rich and detailed experimental program that will either reveal substructure for the Higgs, or allow us to conclusively decide that the Higgs is an elementary particle on the same footing as quarks and leptons. The guaranteed physics of the SPPC is similarly centered on the Higgs: it will determine whether the Higgs looks point-like to itself. CEPC具有丰富和详细的实验程序,将揭示希格斯的结构,或让我们最终决定希格斯的地位,是否与夸克和轻子是同一种基本粒子。SPPC 物理机制同样集中在希格斯:它将决定希格斯自己看起来是否是点状的。}

{Of course, the prospect of the SPPC following the CEPC adds significantly to the excitement and scientific potential of the CEPC project, but any concrete decisions about proceeding to the SPPC cannot be responsibly made till over a decade from now.当然,有了CEPC之后,SPPC铁定有了更加令人兴奋的前景和CEPC项目的科学潜力,但对十多年后的SPPC项目(我)不能负责任地作出任何具体决定。}

{As we have already stressed, beyond this [CEPC] it is not possible to make responsible estimates for the cost of the SPPC, which depend on the development of various new technologies in the coming 10-20 years.我们已经强调,除了CEPC以外,不可能对SPPC作出负责任的成本估计,这取决于在未来10-20年各种新技术的发展。}

以上戴维·格罗斯的观点,没有一个字说明100 TeV的大对撞机有任何机会发现新的物理粒子?真的没有,一个字也没有!

二、真实情况

总之,戴维·格罗斯的参与的SUSY粒子赌局输了后,他转换了他的态度。他说:这可是一个教育年轻人很好时机,告诉他们:“不要跟你的长辈走。要走出去寻找新的、疯狂的、强大的、不同的东西。特别是与现在完全不同的理论,这绝对是一个好教训。但是我太老了。”

因此,他现在反复强调,中国这个新的项目,不是一个发现超对称粒子的对撞机,而是希格斯工厂(如CEPC),而SPPC是一个他不想谈论的问题,因为,那是至少20年以后的事了。

但是,这确实是误导。中国的这个项目的初衷,可并不是只是作为一个希格斯工厂,而SPPC肯定不会是探索“复合模型(CM)”的工具。

我们非常高兴地看到戴维·格罗斯的这个转变!看到戴维·格罗斯现在终于放弃对SUSY的期待而试图拥抱“复合模型(CM)”。但是,SUSY和CM之间的差异大于天堂与地狱的区别。

标准模型(SM)是不完整的,还有许多毛病,这是共识。但是,解决问题,有两种可能的方法。

1,水平,有一个超对称世界(SUSY)与现有这个物质世界保持平衡,那是,SUSY与物质世界同时处于时空纤维之上。

2,垂直,夸克/轻子粒子下面有子结构;即夸克、轻子是复合粒子。在时空纤维之下,还有结构。

而且,这个额外的向下的层面,正是所有物理世界的奥秘所在地。奥秘就在这个位于时空纤维之下的结构。因此,探索这两个层面的物理世界,有完全不同的两种方法!并且,需要完全不同的工具。

形象地表明,超对称粒子可以用大锤型的工具的产生,质子对撞机是一种大 大的大锤。

hammer

另一方面,任何更下一层面的时空结构可以用锄头类工具翻挖渗透和深入挖掘坚硬土地—-时空纤维。

Digger

而且,μ子对撞机(MC)将是一个巨大的鸭嘴锄(普拉斯基)一样的工具。现在,美国正在全速推动μ对撞机研究的。为什么格罗斯不推荐MC作为一个中国的大对撞机计划?

显然,他还总希望有超对称的奇迹。他写道:{当然,SPPC将有更高的能量探索,将有能力产生比LHC高近十倍新粒子[ SUSY ] 的机会。}

正是因为超对称性是当前主流物理的一个必要的假设,所以,主流物理还在计划大型强子对撞机,用它继续寻找超对称粒子和其它粒子。虽然,PP质子对撞机已经被美国抛弃,但有人忽悠中国来做这个“冤大头”!

三、结论

粗略地说,我们可以把人类建造之物分为四类。

1,工具:具有一定效用,可以用之完成一定的任务,如:房屋、高速公路、车辆等。

2,玩具:对于不了解的事物的一个学习机会。

3,艺术:表达人类的灵性,高于功利。

4,坟墓:死路一条,最终的归宿。

北京正负电子对撞机(BEPC)通过设计成为一个玩具,用于学习探索高能粒子物理实践。因此,它绝对没有产生什么重要意义的结果(几乎为零),这是预计到了并可以原谅的起步阶段的代价。但是,100 TeV的质子对撞机决不可能被称作为一个玩具!它必须有非常非常明确的“科学目标”!

而现在所有数据和证据已经保证这样的超大对撞机不会产生新的结果!绝对是一个更大的零蛋;因为,现在的一切证据表明100 TeV以下绝对没有SUSY粒子,而超大对撞机设计成一个探索SUSY粒子的机器。其结果肯定是必死无疑。

因此,SPPC不可能成为新的物理工具,只能作为一个玩具。这将不仅是一个极大的笑话。而且,这是建造一个 坟墓,作为 一个错误的物理(SUSY)的陪葬。

粒子物理学的未来是在μ子对撞机上,而不是PP质子对撞机。最好的物理学家不会浪费他们的生命于没有希望和前景的项目。只有不明事理的人会使用这种垂死的项目作为他们获得利益的工具。

温伯格,戴维·格罗斯,和谢尔登·格拉肖他们三人也强调非科学的论点:{这是一个伟大的机会,中国成为粒子物理领域的领导者}。这个我们并不反对!中国在适当的时候,应该引领世界! 建造最強大的 μ子对撞机, 中国势必当该引领世界!

另外,还有人使用了基础科学产生意想不到的衍生副产品的论点,最有名的例子就是CERN发明了WWW。我们将在未来的文章中讨论这个问题。

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