中國今天不宜建造超大對撞機

楊振寧

8月29日微信公眾號《老顧談幾何》中有一篇文章，題目是《丘成桐：關于中國建設高能對撞機的幾點意見并回答媒體的問題》，講到他（丘）贊成中國建造超大對撞機，而我（楊）反對，他難相信。其中一段如下：

這些實驗背后的基礎理論都用到楊先生的學說。每一次突破后，我們對楊先生的學問更加佩服！所以說楊先生反對高能物理需要有更進一步的發展，使人費解！

丘教授的理解有誤！我絕不反對高能物理繼續發展。我反對的是中國今天開始建造超大對撞機，原因如下：

一、建造大對撞機美國有痛苦的經驗：1989年美國開始建造當時世界最大對撞機，預算開始預估為30億美元，后來數次增加，達到80億美元，引起眾多反對聲音，以致1992年國會痛苦地終止了此計劃，白費了約30億美元。這項經驗使大家普遍認為造大對撞機是進無底洞。

目前世界最大對撞機是CERN的LHC。2012年6000位物理學家用此對撞機發現了希格斯（Higgs）粒子，是粒子物理學的大貢獻，驗證了“標準模型”。LHC的建造前后用了許多年，建造費加上探測器費等等加起來一共不少于100億美元。高能所建議的超大對撞機預算不可能少于200億美元。

二、高能所倡議在中國建造超大對撞機，費用由許多國家分攤。可是其中中國的份額必極可觀。今天全世界都驚嘆中國GDP已躍居世界第二。可是中國仍然只是一個發展中國家，人均GDP還少于巴西，墨西哥或馬來西亞，還有數億農民與農民工，還有急待解決的環保問題，教育問題，醫藥健康問題，等等。建造超大對撞機，費用奇大，對解決這些燃眉問題不利，我認為目前不宜考慮。

三、建造超大對撞機必將大大擠壓其他基礎科學的經費，包括生命科學，凝聚態物理，天文物理，等等。

四、為什么有不少高能物理學家積極贊成建造超大對撞機呢？原因如下：

（1）高能物理學是二戰后的一個新興領域，此領域七十年來有了輝煌的成就，驗證了“標準模型”，使人類對物質世界中三種基本力量有了深入了解。可是還有兩項大問題沒有解決：

A.對剩下的第四種基本力量——引力——的深入了解還有基本困難。

B.還沒有能了解如何統一力量與質量。希望解決此二問題當然是所有物理學家的愿望。

（2）有些高能物理學家希望用超大對撞機發現“超對稱粒子”，從而為人類指出解決此二問題的方向。

但是找超對稱粒子已經有很多年了，完全落空。今天希望用超大對撞機來找到超對稱粒子，只是一部份高能物理學家的一個猜想。多數物理學家，包括我在內，認為超對稱粒子的存在只是一個猜想，沒有任何實驗根據，希望用極大對撞機發現此猜想中的粒子更只是猜想加猜想。

五、七十年來高能物理的大成就對人類生活有沒有實在好處呢？沒有。假如高能所建議的超大對撞機能實現，而且真能成功地將高能物理學更推進一大步，對人類生活有沒有實在好處呢？我認為短中期內不會有，三十年，五十年內不會有。而且我知道絕大多數物理學家都同意我的這個說法。

六、中國建立高能所到今天已有三十多年。如何評價這三十多年的成就？今天世界重要高能物理學家中，中國占有率不到百分之一、二。建造超大對撞機，其設計，以及建成后的運轉與分析，必將由90%的非中國人來主導。如果能得到諾貝爾獎，獲獎者會是中國人嗎？

七、不建超大對撞機，高能物理就完全沒有前途了嗎？不然。我認為至少有兩個方向值得探索：A.尋找新加速器原理。B.尋找美妙的幾何結構，如弦理論所研究的。這兩方面的研究都不那么費錢，符合當今世界經濟發展的總趨勢。