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曹天予:丘-楊分歧及其語境-- 對撞機的價值與利益集團的忽悠
關(guān)鍵字: 丘桐成楊振寧對撞擊中國今天不宜建造超大對撞機高能物理如果在粒子物理領(lǐng)域內(nèi),高能過程對低能區(qū)的影響可以忽略不計(脫耦),那它們對其它物理領(lǐng)域就不可能有任何影響。僅此一條,就使上文提到的為對撞機做公關(guān)的還原論說辭失去了依托。
標(biāo)準(zhǔn)模型的主要創(chuàng)立者之一,Sheldon Glashow, 在我組織的《量子場論的概念基礎(chǔ)》討論會(1996年3月)上指出:"粒子物理已經(jīng)不再研究(在自然界)發(fā)現(xiàn)的物質(zhì),而是研究用可觀代價制造出來的物質(zhì)。
tau輕子或W介子永遠不可能有實際用處。K介子發(fā)現(xiàn)已有半個世紀(jì)了,從來沒有得到任何實際應(yīng)用。(這類研究)不是對可帶來繁榮的經(jīng)濟活動的有效投入,而是象喝蘇格蘭威士忌或聽歌劇那樣的純粹支出:享受起來很舒服,但它提取而不是增加經(jīng)濟資源。"[5]
其次,成功還帶來了幻覺,以為公眾和政府還會象"黃金時代"(戰(zhàn)后到60年代)一樣,毫無保留地支持對無窮無盡物質(zhì)奧秘的一切奢華探索。
而實際上,由于冷戰(zhàn)的結(jié)束和蘇聯(lián)的消失,粒子物理的進一步發(fā)展對美國殘留的唯一價值,即國際威望(社會價值),已經(jīng)毫無意義。為此所需付出的(人才和資源上的)代價,在新的國際形勢下,即西歐和東亞的經(jīng)濟崛起及它們在國際市場上與美國的殘酷競爭,對美國說來已經(jīng)成為不可承受的負擔(dān)。
因此,美國的科技決策界,經(jīng)過30年的猶豫(其中高能物理學(xué)界作為既得利益集團的壓力不容低估),到了90年代初,特別是克林頓政府上臺以后,終于痛下決心,放棄了基于還原論的對基礎(chǔ)研究迷信的舊(Bush)模式,啟動了以刺激經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)力為主要目標(biāo)的新模式。新模式的第一個犧牲品就是SSC。[6]
不過,只要注意一下美國政府對"人類基因庫"、"信息高速公路"、"大腦研究創(chuàng)議"等項目的支持,就可以知道,新模式并沒有放棄對基礎(chǔ)研究的支持,只是支持的必要前提是,研究必須為上述主要的經(jīng)濟-社會目標(biāo)服務(wù)。
粒子物理的麻煩是,它毫無可能滿足這一必要前提。
內(nèi)外交困的粒子物理,到了90年代中,其危機深重已是不爭的事實。小打小鬧的諾貝爾獎得主不算,就標(biāo)準(zhǔn)模型的幾位主要創(chuàng)立者而言,貢獻最大的非Murry Gell-Mann 莫屬。他從80年代起就離開了粒子物理,轉(zhuǎn)而推動復(fù)雜性研究。
我問過他原因。他說沒什么可做了,剩下的讓博士后去做吧。當(dāng)然,他是大手筆、大眼界:粒子物理已經(jīng)成熟,沒有什么開創(chuàng)性的工作可做了。能做的,既沒有實用價值,也不能在理論上真正推進人們對物理世界的認識,那還值得做嗎?
Glashow 的相似立場前面已經(jīng)提到。當(dāng)然,他覺悟得比較晚,到中間玻色子發(fā)現(xiàn)了才死心。至于Steven Weinberg,他當(dāng)然絕不放棄他那還原論的終極理論的夢想。 但他也明白,物理上真正有意義有用的的還是有效場論。
到1995年他出版The Quantum Theory of Fields一書時, 已把我和Schweber合作的專批還原論、提倡有效場論的長文[7]列入?yún)⒖嘉墨I。在1996年3月的會上,他自己也大談有效場論。[8]
身處危機,搞理論的可以改行;搞實驗的就意味著丟飯碗,因此需要公關(guān)(公關(guān)就免不了忽悠)。
公關(guān)的基本手法其實也簡單。一是夸大科學(xué)意義,二是拼湊附帶好處,三是壓低估價。對于歐美富國來說,最重要的當(dāng)然是科學(xué)價值。真有價值,他們并非不肯出錢。
CERN要上LHC,就極力夸大上帝粒子(Higgs 粒子)的重要性, 政府和公眾一時信了,結(jié)果籌夠了錢。后來,Higgs 粒子終于發(fā)現(xiàn)了,那又怎樣?的確,它證實了Weinberg 1967年的猜想不錯。
但宇宙的奧秘就此打開了嗎?當(dāng)然沒有。
Nobel Citation 對這項發(fā)現(xiàn)的意義也是高估了的。其實,它對理解質(zhì)量起源并無貢獻:質(zhì)量仍然只是經(jīng)驗參數(shù),只不過改頭換面,以耦合常數(shù)的面目出現(xiàn)而已。
2012年夏天,Erice暑期班慶祝QCD問世 40周年。Higgs也來了。當(dāng)時從日內(nèi)瓦傳來的消息已經(jīng)十分激動人心。
Higgs 對我說:"你20年前問我,什么是Higgs 粒子的本體論地位,當(dāng)時我不知道如何回答。"
我問:"那現(xiàn)在呢?"
他說:"還是不知道。"[9]
(2012年6月24日,曹天予教授在國際亞核物理學(xué)院[The International School of Sub-nuclear Physics]在意大利西西里島上的Erice舉行的量子色動力學(xué)問世40年慶典上,應(yīng)邀作了題為"Key Steps Toward the Creation of QCD" 的特邀報告后,歌舞表演晚宴前,與量子色動力學(xué)的主要創(chuàng)立者Murry Gell-Mann 的合影。)
(2012年6月曹天予教授在量子色動力學(xué)問世40年慶典上與Higgs合影)
2013年夏,我們又在Erice相遇。那時日內(nèi)瓦來的消息,Higgs粒子基本定局。Higgs本人當(dāng)然很興奮。但他也知道這個發(fā)現(xiàn)并沒有那么重要。
那次我講的就是Higgs粒子的本體論地位。我講完后,有位Paolo Giubellina來找我,他是LHC的Alice Experiment的發(fā)言人,當(dāng)時Higgs也在場。
我說:"你們把寶全壓在上帝粒子上。現(xiàn)在上帝粒子已經(jīng)找到,你們該散伙了吧?"
他答道:"那可不行。多少人哪!以前不夸大上帝粒子搞不到錢?,F(xiàn)在公關(guān)得另辟蹊徑了。"
我問他公關(guān)有什么新思路。
他答道:"我明天就到北京去,看中國人是否愿意出錢。"
他去北京以后的故事我不清楚。但北京是歐美面臨散伙的實驗物理項目的首選公關(guān)目標(biāo), 卻是定而不移的事實。
回過頭來看丘-楊的基本分歧。就對撞機的科學(xué)價值而言,丘成桐強調(diào)它是"探索宇宙奧秘"、"大自然奧秘"、"在基礎(chǔ)科學(xué)方面有可能出現(xiàn)重大原創(chuàng)性突破的地方,將有助于探索整個宇宙物資的基本結(jié)構(gòu)是如何形成的。"
這些大而無當(dāng)?shù)目赵捴?,他也具體提到了"其科學(xué)目標(biāo)是精確測量希格斯玻色子的性質(zhì)以及探索標(biāo)準(zhǔn)模型背后更基本的物理規(guī)律"以及"尋找超對稱粒子"。[10]
楊振寧則指出,希望發(fā)現(xiàn)超對稱粒子"只是猜想加猜想"。至于"精確測量希格斯玻色子的性質(zhì)",楊沒有、也不必有任何回應(yīng)。道理很簡單:希格斯玻色子一旦發(fā)現(xiàn),精確測量其性質(zhì)的意義,就和再去精確測量牛頓引力常數(shù)的意義差不多。但后者至少還有些實用價值,而前者則毫無意義,除非能導(dǎo)致超越標(biāo)準(zhǔn)模型(發(fā)現(xiàn)其"背后更基本的物理規(guī)律")。
但數(shù)學(xué)家丘成桐并沒有對"精確測量"如何能導(dǎo)致"超越"給出任何提示,所以說來說去還是空話。其實,要超越標(biāo)準(zhǔn)模型而又不涉及超對稱粒子,數(shù)學(xué)家絕對無能為力;光靠實驗專家,也完全無望;就連精通數(shù)學(xué)又熟悉實驗精微的粒子理論物理學(xué)家,也還得好好化些功夫,才能有點頭緒呢。頭緒都沒有,"精確測量"能有什么科學(xué)價值?
對建造對撞機的科學(xué)價值,楊振寧的判斷可以說是一錘定音。對其應(yīng)用價值、社會價值和(資源-人才)代價,他的判斷也是一錘定音。
其實,他說的道理,早已是人所共知的常識。在前文提到的93年討論會上,Ken Wilson 特地問應(yīng)邀與會的Bob Solow(專攻技術(shù)對經(jīng)濟增長的貢獻,1987年諾貝爾經(jīng)濟獎得主):"基礎(chǔ)物理(主要是粒子物理)對美國經(jīng)濟增長有無貢獻?"
回答很干脆,象楊振寧一樣:沒有。對于社會價值,丘成桐提到了"中國國際形象的提升"。但楊振寧看得清楚,對撞機的設(shè)計、運轉(zhuǎn)與分析的主導(dǎo)權(quán)必定落在外國人手里。也就是說,中國只能成為花錢讓外國高能實驗界撞大運、保飯碗的冤大頭,這種國際形象,對中國有什么社會價值?!
丘成桐還有一點意見,楊振寧沒有回應(yīng), 我來作點評論。
丘成桐說:"現(xiàn)在在中國反對建造對撞機的科學(xué)家們,有誰是高能物理的實驗專家?"如果只有實驗專家有發(fā)言權(quán),那數(shù)學(xué)家丘成桐早該打道回府去做數(shù)學(xué)了,憑什么資格花那么多錢(誰的?)在中國到處游說?
科學(xué)社會學(xué)的基本常識之一是,科學(xué)家是個重要的社會群體,但也是一個特殊的利益集團(當(dāng)前深陷危機、正為存活掙扎的高能實驗物理共同體,正是一個值得警惕的利益集團)。這個集團的利益是否與全社會的利益一致,不能由它自己說了算,而需要社會公眾來做評判。
讓SSC下馬的美國國會議員中,有幾個是高能物理的實驗專家?如果丘成桐認為民主國家的科技決策權(quán)只能留在專家手里,那他應(yīng)該先到華盛頓去游說,把美國的科技決策制度先改了,然后再來教訓(xùn)中國政府和中國公眾不遲。
從幾千萬離鄉(xiāng)背井打工蟻居的農(nóng)民工身上擠出來的上千億元應(yīng)該怎么花,能讓幾個實驗專家說了算嗎?
[1]丘成桐:關(guān)于中國建設(shè)高能對撞機的意見并回復(fù)媒體的問題(2016年8月29日,見http://news.kedo.gov.cn/feature/answer/848997.shtml)
楊振寧:中國今天不宜建造超大對撞機 (2016年9月4日,見科學(xué)公眾號《知識分子》)。
[2] 參看S. S. Schweber 1992年6月在第三屆國際粒子物理學(xué)史專題討論會上的發(fā)言("A Historical Perspective on the Rise of the Standard Model", in The Rise of the Standard Model, [Cambridge U. Press, 1997], 645-684); T. Y. Cao 1993年4月在法國國家科研中心科技史研究中心的講演("Fundamental Physics in Transformation", La Letter de l'Association Henri Poincaré, No. 8 (June 1993), 5-9).
[3] 這些說法的具體內(nèi)容和文獻出處,可在腳注2的兩篇文章中找到。
[4] P. W. Anderson: "More Is Different", Science, 177 (4047) [4 August 1972]: 393-396.
[5] 參看 Sheldon Lee Glashow: "Does quantum field theory need a foundation?" in Conceptual Foundation of Quantum Field Theory (ed. T. Y. Cao, Cambridge U. Press, 1999), 74-88.
[6] 無知者竟說這"使一代美國人失去了夢想的勇氣",簡直不知所云。
[7] T. Y. Cao and S. S. Schweber: "The Conceptual Foundations and Philosophical Aspects of Renormalization Theory", Synthese, 97:1 (1993), 33-108.
[8] See Steven Weinberg: "What is quantum field theory, and what did we think it was?" in Conceptual Foundation of Quantum Field Theory (ed. T. Y. Cao, Cambridge U. Press, 1999), 241-251.
[9] 參見1992年6月在第三屆國際粒子物理學(xué)史專題討論會上的Panel Session: Spontaneous Breaking of Symmetry, in The Rise of the Standard Model, (Cambridge U. Press, 1997) 478-522.
[10] 新華社8月7日電,記者彭茜專訪華裔數(shù)學(xué)家丘成桐。
(文章原載于《人文與社會》)
- 原標(biāo)題:曹天予:丘-楊分歧及其語境-- 對撞機的價值與利益集團的忽悠 本文僅代表作者個人觀點。
- 責(zé)任編輯:馬密坤
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