思想者||中国为什么会有这么多打工者,王贻芳院士这样说

2020-01-13 19:45 来源:澎湃新闻·澎湃号·政务

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编者按
2016年4月8日,国科大官微曾发表专访中国科学院高能物理所所长王贻芳院士的特稿——,被人民日报官方微信号转载。时隔三年后,中国科学院大学物理科学学院教授乔从丰再次专访王贻芳院士。本期,让我们跟随乔从丰教授的脚步,听一听这位高能实验物理学家对时下那些“高能”热点问题的回答与思考。
01
前方预警,“高能”来袭
Q:
王院士,您好。首先想请您介绍一下中国高能物理发展的现状以及高能物理研究所承担的任务和未来的规划。
A:
我们中国的高能物理经过三十多年的发展,虽不能说国际领先,但在很多领域已经走到了国际的最前沿。我们有北京正负电子对撞机,在强子物理、粲物理和新物理的寻找等方面也都做出了很多突出的成绩。我们在四川稻城有高海拔宇宙线探测设施,叫LHAASO,已经有四分之一的设施在运行,明年年底左右会全部投入运行。还有空间X射线探测设施,我们叫慧眼卫星。我们大亚湾中微子实验已经基本完成它的历史使命,明年会停止运行。同时在2022年左右会完成江门中微子实验的建设,开始数据采集。国内其他单位还有很多粒子物理的设施,包括锦屏的地下暗物质设施等等。
总体来说,我们中国的高能物理,从天上到地面到地下,都有非常多的设施,也取得了非常不错的成绩。在粒子物理的几个关键的方向都有布局,都有国际领先的设施。
同时呢,在这些科学研究的发展需求的带领下,我们在技术的研发和大科学装置的建设方面也取得了一些突出成绩。现在有北京同步辐射装置正在运行,刚刚建成的东莞散裂中子源也正在运行,未来还会有它的改造;在怀柔开工了高能同步辐射光源设施,未来会成为我们国家一个重要基础科学研究服务平台,对我们国家,无论是凝聚态物理、环境科学、化学、生物、地质、材料等等领域都会有重大的推动作用。还有南方光源的设计和建设,正在建设的大科学装置宇宙微波背景辐射天文台(地址在西藏阿里)。所以我想在未来的二三十年左右,我们中国的高能物理和与高能物理相关的这些技术服务平台的发展方面会有一个更大的进步。
Q:
我们知道,高能加速器是研究物质结构的最尖端的科学装置,但是同时它也是一个多用途的实验装置。就像你们现在运行的BEPC,据我所知好像就不是单用途,您能简单介绍一下吗?
A:
加速器除了是高能物理的一个重要研究手段,其实跟我们日常生活也密不可分。无论是在医院,还是在科研院所,都有小型的加速器,用于短寿命的放射性核素的产生,用于安全检测,用于食品医疗、材料和设备的辐照消毒,用于蔬菜水果的保鲜、海产品的长久保存等等。我们的大科学设施就是大型的加速器,可以为其他领域的科学研究提供服务。所以说粒子物理研究的发展,可以使它的技术广泛辐射到各个领域。
02
王贻芳院士回应争议问题
Q:
您是CEPC超高能对撞机建设和实验的提出者,倡导者和推动者。现在这个问题一直处在风口浪尖上,最近有人称这是一个阴谋论,说中国建设超高能对撞机,就是一些国际上做超弦的人在背后推动。您能就这个问题做一些说明吗?
A:
阴谋论的问题我们没有办法回答。但是我们的论证和提出经过了相当长的时间,可以负责任地进行科学的研讨,在学术界做一个认真的研讨和判断,同时跟国际的高能物理学界也进行密切的合作。提出环形正负电子对撞机的根本理由是我们觉得10-20年以后中国的高能物理应该可以回答这个领域最重要最关切的问题。也就是说,在这个领域,中国应该成为国际的一个领头羊。
高能物理从30年前小平同志就要求我们在国际上占有一席之地,但我们不能永远只停留在这一个目标上,应该从占有一席之地逐步走到世界领先。要想世界领先,首先就要回答这个领域最核心,大家最关切的科学问题,为了解决这样的科学问题,要有相应的手段和设施。我们经过分析和判断认为,Higgs的物理是未来高能物理发展最重要的科学问题,是大家都绕不过去的必须解决的问题。要解决这个问题,其实没有别的办法,只有建设一个最合适的高能加速器。
当然,研究Higgs物理,有不同的加速器的方式,比如说有直线加速器,环形加速器,我们认为甚至可以是质子加速器。我们经过仔细分析认为,正负电子对撞机是研究这个问题的最经济有效的手段。这样一个方案,是使得我们中国的高能物理未来在国际上能够领先,能够使我们在探究物质最基本结构这样非常重要的领域上,成为国际领先国家的一个必不可少的手段,所以我们才提出这样的一个方案。我们不想跟社会大众做这种非科学的讨论,我们只讨论科学问题。
Q:
确实,网上无谓的争吵解决不了问题。但是,美国在1993年下马了都已经开工的超级超导对撞机SSC项目。有人认为,连美国这样的经济科技强国,超级超导对撞机都下马了,那我们中国为什么还要再建大型对撞机呢?是出于什么样的考虑呢?
A:
第一呢,我觉得从起点上来说,美国在90年代是世界强国,国际领先。到了2020年2030年,我们总归应该比美国90年的水平地位要强一些,我们也不希望永远跟在美国30年前的水平后,总是要超过他。而且SSC下马主要不是科学原因,主要原因是政治问题。当然网上和其他地方都有不同的说法,一件事情结束以后,每个人都有权利从自己的角度,去给出一个所谓的答案。但是,在这方面有很多专著和资料,这些专著里面给出了一个非常清晰的答案。很多人在网上或其他地方给出这些所谓自己的答案,都是不准确,我建议他如果真想研究这个东西,可以看一看这样的专著和资料,专著的结论比你自己拍脑袋的结论要更加可靠一些。
回过头来说,我们自己对未来的看法,不可能被美国30年前的一些举动限制左右,我觉得这是极其可笑的。美国人不探月了,我们现在不是照样探月吗?美国人不干的事情我们就不干了吗?或者倒过来说,美国人干的事我们就一定干吗?我们的参考点跟这个事情没关系,要看这件事情科学上重不重要,我们应该自己有能力独立判断这件事情的重要性,要看科学性和可行性,而不是看美国人干还是不干。
而且,我们现在要做的加速器,除了周长有点接近之外,其他完全都不一样,美国是质子对撞机,我们是电子对撞机。它的技术跟我们这个技术,是完全不一样的,科学目标也完全不一样,是完全不同的机器,只不过周长接近而已,为什么要拿它去做比较。这个世界上,外形接近的事情多了去了,只是因为外形接近,咱就一定要去比吗?
Q:
还有一些人担心建设这样的一个超高能加速器,从建设到运行到后面的数据分析,取得成果必定是在外国人手里,我们国家为什么要出这个钱让外国人去做这个实验呢?您同意这个观点吗?
A:
这个说法完全是无稽之谈,我们自己设计的加速器,我们领导实验方案的准备,将来探测器的建设,包括后面的数据分析当然是中国科学家为主,由未来中国的企业来参与建设。我们当然欢迎国外的科学家参加,大家一起合作。但是,中国的设施、中国的项目当然是中国人为主,这个事情毫无疑问。
Q:
在中国建设CEPC超高能对撞机的反对者中,有人站在道德的角度说,在中国现在还有几千万背井离乡打工者,你们做高能实验的人,有没有权利来决定中国是否建超大高能对撞机,这是在浪费钱。
A:
第一,当然我们没有权利决定是不是要建造,但是我们有权利提出这个方案和建议。我们中国为什么会有这么多打工者,因为我们处于世界创新链的底端,要想提升创新链,要想使这些打工者将来不再打工,做更加相对体面一点、收入更高的工作,那就必须提高你在创新链的位置。提高创新链的位置没有什么别的办法,只有提高我们的科学技术水平。科学技术水平提高,有一个根本的支撑点,就是基础科学研究的水平必须要提高,否则你是不可能在整个科技的创新链上占据制高点。
基础科学水平的提高,当然包括各个方面。但是硬科技水平的提高,是必不可少的,大型加速器就是整个中国硬科技发展的一个非常重要的方面。当然,科学研究本身,相关的技术也都代表了相关领域的最高水平。我们经过仔细的分析研究,至少有二三十个门类,如果在大型加速器支撑带领推动下,可以走到世界的最前沿。这些技术领域走到了世界最前沿以后,那自然我们会在整个世界创新链的位置上有一定程度的提高。我不是说一个加速器能够解决中国的问题,但中国的问题都是一个一个解决的。
当然,有的人说,那你就直接研究那个需要的技术好了。但是,我不知道有没有人仔细分析过,过去科学研究活动的经验表明,如果没有一个相对具体的目标,只是要求技术去提高,它是没有推动力的,它是不可能自发地去提高的,技术的发展提高最终都是要有推动力,这个推动力在很大的程度上是需求。需求可能来源于社会大众日常生活的需求,但是在很大的程度上也来源于最高的基础科学研究的需求。因为基础科学研究水平的提高,必然对技术有一个巨大的需求和带动作用,因为只有科学家才能想到,要如何提高这样的一个技术水平才能实现我的科学目标,所以,这是我们最终这个技术发展的一个非常重要的推动力,失去了这个推动力,我不相信我们的技术最终能够走到世界前列。
所以,通过基础科学研究水平的提高带动技术水平提高是一个非常重要的一条路径,这就是基础科学在科技发展中的引领作用。你不可能把这条路说成没有用的,或者是说浪费钱的,我觉得是完全没有道理。
03
对未来的希望和探讨
Q:
您2019年获得未来科学奖,还把获奖的50万美元都捐出来做CEPC的预研。尽管您总不愿意提这个事,但是我还是代表一部分同事或者是观众,问一下这个问题。您也提到CEPC是一个长远的规划,建成也是二三十年以后的事情。您现在花这么大力气推动,最后功成未必在您,为什么还要孜孜以求地做这件事呢?
A:
科学的发展从来都不是一个人能够完成的,我们每一个人都是站在前辈的肩膀上。我们今天的高能物理能有现在这个状况,是因为30年前我们的前辈铺好了路,给了一个非常坚实的基础。我们在感激他们的同时,自然要思考我们能够为未来做些什么,一方面,我们要努力做出自己现在的成绩,无愧于先辈给大家的平台;同时,也要考虑能够给未来的年轻人提供什么样的条件。
我们如果选错了方向,选错了路线,那么他们将来就处于极其尴尬的地位,因为他们没有办法做出他们希望能够做出的贡献。我觉得CEPC是我们能够给下一代科学家搭的一个最好的平台,他们到那个时候就可以非常自豪地说,他们是国际高能物理的领头羊,我们能做的事情当然应该尽力去做。
Q:
问了这么多严肃的问题,换一个轻松的。有一个灾难片叫“2012”,是有关太阳中微子爆发在地球中心能量积累,最后造成灾难。您是中微子物理研究方面的专家,您能不能介绍一下中微子物理为什么这么重要?目前的研究热点有哪些?
A:
构成物质世界的最基本的元素是十二种最基本的粒子,我们叫费米子。这十二种当中有三种是中微子,占了四分之一,可以想象它在基本粒子的整个体系当中占有什么样的重要地位。中微子在这十二种基本粒子当中呢,又最小,最轻,没有电荷,跟物质几乎不发生相互作用,所以我们对它的了解也最少。这十二种当中,电子是我们第一个发现的,对它了解的最多,非常清楚,所以现在做粒子物理的人,很少有仔细去研究电子的。现在很多人研究中微子,是因为它对构建整个的粒子物理的体系并了解它的全部性质,具有非常重要的意义,所以是这个领域的一个热点。
目前来说几个重要的关键问题包括中微子振荡的问题,怎样把它的六个自由参数要全部测出来,另外我们想知道中微子的绝对质量是多少,也想知道中微子是不是它自身的反粒子?这些都是中微子性质当中最基本的问题,这些问题如果不搞清楚,标准模型就不完备,我们对整个物质世界的了解就不全面。
Q:
30年前,比较有名的物理学家就说过,高能物理的盛宴已过。未来高能物理如何发展,如果您要给年轻人做导师,会建议他们研究高能物理吗?
A:
再说更早一点,20世纪初就有人说物理学的发展已经结束了。但是历史一再证明,科学的发展是不可能停止的。在40-50年前,高能物理取得了巨大的成就,建成了人类历史上最了不起的成就——粒子物理标准模型。它能够在千分之一的精度上描述客观物理世界,这是一个极其了不起的成就。当然,这个成就也并不表明我们对自然世界的了解就已经到了尽头。我们也知道,标准模型绝对不是宇宙当中最基本最根本最终极的理论,后面还有新的物理,在更高的能级下,还有新的规律在那。这些规律在很大程度上跟宇宙的产生演化,有非常密切的联系,所以我们希望知道未来还有什么。
对年轻人来说,你可以做任何选择,即使在物理学领域,每个领域都有自己发展的前景。我鼓励他们去做自己认为应该做的事情,但我不相信,这里面的任何一个领域是一个死去的或者即将死去的领域,我不相信。我自己的孩子也是学物理的,但是我没有要求他选哪个领域。他自己从凝聚态、天体物理、粒子物理一圈转下来,最后决定选择粒子物理。“party is over!”我不认为是这样。对未来我们都要秉持一个敬畏的心态,我们对科学是要有敬畏,我们对宇宙也要有敬畏,不要说我们自己什么都了解了,我觉得离的还远得很。我们对任何探索的工作都应该鼓励和支持,我们对未来真的是了解太少,我们不知道,凭什么说这个就over了。
背景资料
中国科学院高能物理研究所是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术与应用的综合性研究基地。其前身是创建于1950年的中国科学院近代物理研究所,后改称物理研究所、原子能研究所。1973年2月,根据周恩来总理的指示,在原子能研究所一部的基础上组建高能所。
我们国家做出决定的出发点和立足点,永远是怎么做能符合最广大人民群众的长远利益,符合中华民族伟大复兴的使命。科学的盛宴永不会落幕,路漫漫其修远兮,以王贻芳院士为代表的中国科研人将不断坚持上下求索。
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原标题:《思想者||中国为什么会有这么多打工者,王贻芳院士这样说》
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