-
大型強子對撞機并未發(fā)現(xiàn)新粒子 中國還要建對撞機嗎?
關(guān)鍵字: 對撞機新粒子丘成桐巨型對撞機大型對撞機超級對撞機大型強子對撞機中國要建對撞機嗎中國該建對撞機嗎巨型對撞機中國建還是不建?這是一個問題。
就在昨天,新華網(wǎng)刊登文章稱,菲爾茲獎獲得者、著名華裔數(shù)學(xué)家丘成桐希望巨型對撞機能夠落戶于中國秦皇島市山海關(guān)。丘成桐說:“這是在基礎(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質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是如何形成的?!?
輿論場中也一直有另一種聲音,認為建超級對撞機是個投資上千億但99%不會取得成果的“超級大坑”,甚至認為美國高能物理學(xué)界利用丘成桐對中國政府游說,是美國的一次“戰(zhàn)略忽悠”。
就目前而言,主建派似乎并沒有遇到真正有力的挑戰(zhàn),但8月5日的一次會議,可能會稍稍扭轉(zhuǎn)局面。
8個月的等待
據(jù)《中國科技報》報道,緊湊渺子線圈(CMS)和超導(dǎo)環(huán)場探測器(ATLAS)的研究人員在美國芝加哥舉行的國際高能物理大會上報告稱,8個月前觀察到的新粒子只是統(tǒng)計漲落造成的結(jié)果,并非新粒子。
當(dāng)時,位于歐洲的大型強子對撞機(LHC——CMS和ATLAS都由它提供“原料”)上發(fā)現(xiàn)了疑似新粒子的跡象,出乎科學(xué)家的意料。
ATLAS
它似乎會衰減成一對高能光子,而這也是“上帝粒子”希格斯玻色子衰減的一種方式。ATLAS的數(shù)據(jù)顯示,假定的新粒子似乎要重得多,是質(zhì)子重量的800倍, 而希格斯玻色子約為質(zhì)子重量的133倍。人們之所以報以很高的期望,是因為CMS也發(fā)現(xiàn)了這種粒子存在的相應(yīng)證據(jù),盡管要微弱一些。
樂觀的人認為,新粒子的發(fā)現(xiàn)可能要求對基本粒子和力的主流理論進行重新思考。物理學(xué)家并未發(fā)現(xiàn)新粒子衰減成標(biāo)準(zhǔn)模型粒子其他組合的證據(jù),因此它不可能只是希格斯玻色子的較重版本。也就是說,這種粒子需要更加復(fù)雜的解釋。在部分物理學(xué)家看來,這樣的結(jié)果更令人激動,甚至在網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)平臺上提出了近400種可能的解釋。
不過,LHC的物理學(xué)家收集并分析了約是去年12月所使用數(shù)據(jù)量4倍的數(shù)據(jù)。這些額外的數(shù)據(jù)顯示,新粒子的信號已經(jīng)消失,只是統(tǒng)計波動而已。
成對的光子信號只是統(tǒng)計上的僥幸——由探測器中隨機且并不相干的光子對產(chǎn)生。自然地統(tǒng)計漲落有時會造成這種純屬巧合的結(jié)果。“它的影響很小,但你時不時地會遇到?!痹贑MS上開展研究的內(nèi)布拉斯加大學(xué)實驗人員Kenneth Bloom認為,這種粒子從未被發(fā)現(xiàn)衰減成其他粒子組合的事實已經(jīng)表明了這一點。
不過,Bloom仍然認為,整個事件會很有用。目前,研究人員在一周內(nèi)收集的數(shù)據(jù)量相當(dāng)于其在去年獲得的全部數(shù)據(jù)。他們希望,這些源源不斷的數(shù)據(jù)會產(chǎn)生一些新發(fā)現(xiàn)。“等下次我們發(fā)現(xiàn)一些出乎意料的事情時,如果它被證明屬實,我們將會更好地解釋它是什么”。
中國如何選擇?
這樣的結(jié)果,無疑也令部分反對建造者更加懷疑對撞機的作用,卻很難動搖支持建造者的信心。
雖然這項工程需要很大資金投入,但丘成桐看好項目在技術(shù)發(fā)展和人才引進方面的巨大效益,“這會引起西方科學(xué)陣營的遷徙,遠遠超過單獨建一所世界一流大學(xué)的效果”。
在大型強子對撞機所在的歐洲核子研究中心,有來自20多個成員國的3000多名工作人員,每年還有來自100多個國家和地區(qū)的1萬多名合作科學(xué)家及訪問學(xué)者。那里匯集了全球粒子物理研究領(lǐng)域的高端人才,每年產(chǎn)生1000多篇博士論文。
丘成桐預(yù)計,項目建成后,至少會有五六千名各國一流科學(xué)家為做實驗舉家遷往中國,且長期居住,這會對中國基礎(chǔ)科研產(chǎn)生深遠影響。
他認為,幾千個智慧的頭腦匯聚于此,會“自動”產(chǎn)生很多重要的、超越物理領(lǐng)域的技術(shù)和學(xué)問。正如我們生活離不開的萬維網(wǎng)就誕生于歐洲核子研究中心。
“20年前可能中國沒有能力做這件事,但現(xiàn)在中國是上升中的大國。對撞機的建成將是對國際科研、世界和平乃至人類文明的貢獻,也是對中國國際形象的提升?!?
丘成桐
但反對者援引了當(dāng)年美國物理學(xué)家——如諾貝爾獎得主安德森(P. W. Anderson)和彭齊亞斯(A. Penzias)的意見,認為對撞機解決的只是物理學(xué)中的基本問題,而非科學(xué)的基本問題;它只是解決物理學(xué)中基本問題的途徑之一,而非唯一途徑;建造它需要大量的科技人才,這些人才資源的耗費將給其它同樣需要科技人才的行業(yè)帶來巨大的損失;建造它還將影響政府對其它科研項目的投資。
最終美國的反對者成功了,而歐洲修建了新的對撞機LHC。但在多年運營后,沒想到也為反對建造者輸送了彈藥。
反對者認為,LHC成了一個燒錢的無底洞,自1998年至2008年,耗費十年建成,且嚴重超支了預(yù)算,又只能咬牙走下去。美國在高能物理界的地位并沒有被反超,因為超出“標(biāo)準(zhǔn)模型”的前沿理論根本就無法做實驗。至于發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”,反對者認為只能算是“安慰獎”,因為LHC最基本的目標(biāo)就是它。
還有網(wǎng)友感慨:“楊振寧對中國最大的貢獻就是大力推動學(xué)界放棄高能,集中力量研究材料物理?!?
當(dāng)然,大部分關(guān)心對撞機的人都承認,現(xiàn)有的北京正負電子對撞機取得了巨大的成功,爭論的焦點在于建造超級對撞機是否能取得與投入相稱的收獲。
(觀察者網(wǎng)綜合)
- 請支持獨立網(wǎng)站,轉(zhuǎn)發(fā)請注明本文鏈接:
- 責(zé)任編輯:陳軒甫
-
俄烏剛談完,這五人又湊一塊急call特朗普 評論 16美企“哭訴”:中方審批嚴格,我們沒庫存了 評論 198美企急電:快取消越南、印尼訂單,轉(zhuǎn)回中國 評論 127“無論承認與否,硅谷精英變成‘中國必勝論’擁躉” 評論 92最新聞 Hot