我的位置:

投资400亿建最大正负电子对撞机,到底值不值

发布人:蓝海商信用户

粒子对撞机是高能物理研究的重要设备,它通过加速器将粒子加速到很高的速度,在粒子碰撞的过程中研究物质的微观组成、宇宙的演化等问题。 因为近年计划建造粒子对撞机的事情,引起网络上面众说纷纭,有支持也有反对,科学研究没有对与错,要理解建造粒子对撞机的含义,首先要了解什么是粒子对撞机。 粒子对撞机也叫粒子加速器,原理是通过产生高能量的粒子,对另一个粒子进行轰击,轰击可能产生出新的粒子,也可能会造成两者的相互作用,相互作用后的粒子会和探测器物质发生反应。这样人们就可以了解作用后的粒子状态,再将它与之前的粒子状态进行比较,就可以倒推出新粒子的性质。此外,对撞机还可以使得微观尺度上模拟宇宙大爆炸后的宇宙初期形态,帮助科学家研究宇宙起源,我们所有的电子,质子,中子都是通过对粒子的轰击发现的。 现在全球最著名的粒子对撞器就是欧洲的核子中心(CERN),这是当今世界规模最大的加速器,始建于1954年,本来是用来研究核能,后来改为研究基本粒子,这个核子中心座落在法国和瑞士交界的某一个地方,周长达到27公里,可以把一个粒子加倍到400GeV这么大,GeV是一个能量单位,G代表10的9次方,eV叫电子伏特,相当于1.6*10的-19次方焦耳。 科学家在这个核子中心里发现了希格斯粒子,又被称为“上帝粒子”,利用希格斯粒子,可以解释宇宙是如何形成的,这也是一个巨大的发现,正是因为粒子加速器对未来科学的巨大作用,所以我国在1983年开始修建北京正负电子对撞机,于1988年建成,目前的能量范围在2GeV-5GeV之间,虽然和欧洲的核子中心有一定的差距,但是也是处于世界领先地位,毕竟在世界能够有实力建造大型粒子对撞机的国家没有几个。 北京正负电子对撞机在1988年建成后,2008年又进行了一次完成重大改造,被改称为BEPCII,即北京正负电子对撞机二代目。 和欧洲核子中心几十公里的巨大尺寸相比,我国的BEPCII相当瘦小,直线加速器部分只有200米,圆形的储存环周长只有240米,覆盖面积仅仅约一个足球场大小。目前为止,利用BEPCII的最大新发现应该是新粒子——四夸克态Zc(3900) 在北京正负电子对撞机取得了一定的成果后,有科学家提议建造我国的环形正负电子对撞机(CEPC),建设周期大概在2022-2030年,投资大概400亿人民币,通过这个设备产生更多的希格斯粒子,然后进行观察就可以知道宇宙是什么演化的。 在此之前,科学家在大亚湾中微子试验室里发现了中微子的第三种振荡模式,所以想建设一个更好的设备来观察希格斯粒子,如果效果好的话,还可以建设比环形正负电子对撞机更好的设备:大型质子对撞机(SPPC),预计在2040-2050年完成,投资大约1000亿人民币,这个我国的科研能力就能领先世界。 不同,在科学界也有人对建造大型粒子对撞机持反对意见,主要原因有三个: 1、造价太高,第一期项目就要400亿人民币,而且这还只是预估,有可能投入之后,所花的钱比预估的更多,而且花这么多钱造一个设备只是为了验证现在的一个猜想,如果万一不能验证猜想呢,因为美国就有个类似的项目就投资了30亿美元,后来半途而废,啥也没得着。 2、科学研究除了设备之外,还要有理论和人员的支持,就算真的通过这个设备有一些新发现,有可能最终得诺尔奖的却不是中国人,因为这个有过先例,两个凭借欧洲核子中心的设备得到诺贝尔奖的科学家,却不是当初欧洲核子中心的建设者。所以有没有必要花那么多钱建造这样一个设备,也是值得打问号的。 3、这种投资是无止境的,比如说有了新发现,得了诺贝尔之后,肯定还会想继续往下研究,然后就又需要更先进的设备,所以这样的探索是无止境的,所以目前没有必要做这件事。 虽然双方持不同的意见,但是这就是科学最基本的态度,对未来的探索没有对错,只有值不值得,到底有没有必要建造这个设备,你有什么看法呢?