引言
“中国如今不宜建造超大对撞机。”这是中国物理学家杨振宁多年前说过的一句话。
当时,杨老已近百岁高龄,很少参与学术界的纷争。可当他听到高能物理研究所长,提出要修建超大型粒子对撞机时,竟奋不顾身地站了出来,投下最关键的反对票。
宁可背负一世骂名,也不允许该项目通过,只因这个坑,美国二十多年前已经替我们踩过了。
1993年,美国得克萨斯州超级对撞机项目烂尾,导致10亿工程款打水漂,堪称物理学史上最黑暗的一天。
此后,每当有科学家提出要建设同类型设施时,就会有人拿美国的反面教材举例,导致中国乃至全球都不敢尝试。
有人说,对撞机工程劳民伤财,根本没必要去建;也有人说,工程烂尾,损失的不是美金,而是全人类探索未知世界的信心。
那么,美国超级粒子对撞机为何会烂尾?又和中国有什么关系?
一、粒子对撞机,科学家的名利场,财政的重压与负担
首先,不可否认的是,对撞机是微观物理学领域非常重要的科研设施。
没有它,微观世界的发现将寸步难行。有了它,科学家们就能够模拟出宇宙大爆炸后的环境,以验证前人的理论,或发现新的粒子。
对撞机的运行原理并不复杂,就是将一组粒子放在圆形的回旋加速器上,并以极快的速度,极强的能量让它们对撞,将它们撞成碎片,亦或者是合成出新的粒子,再通过观测其产物,揭示出物质的基本结构和运行规律,以验证或否定一些科学理论猜想。
例如,欧洲核子研究中心,就曾用对撞机证实了希格斯玻色子的存在,这对于理解质量起源而言,具有里程碑意义。
而微观物理领域,又是最容易得诺奖的。
像希格斯玻色子的预测者彼得·希格斯,就是因为对撞实验验证了他的猜想,才让他获得了诺贝尔奖。因此,粒子对撞机又被科学家们视为“名誉收割机”。
不过,对撞机的造价却十分昂贵,动辄上十亿美元,一般国家根本顶不住,用它来给科学家谋取功名,显然很不值得。
美欧之所以愿意花高价钱去建造对撞机,想必更多是为了提前布局、抢占高地。
毕竟,人类历史上有许多重大发明,是微观物理学理论转化的成果,像原子弹以及核电站等等。
美国人就想,当年曼哈顿计划只是依据原子的核聚变原理,就能研制出足以颠覆全球政治格局的原子弹。
若是对原子内部更细微的质子和中子进行研究,岂不是能造出杀伤力碾压核武的中子弹或质子弹?
这个问题,其实谁也答不上来,不过一旦有,那必将改写人类的发展进程。秉承着这样的思想,欧美发达国家纷纷投入大量资金去建造大型粒子对撞机。
然而,即便有无数的物理学家为这台机器奉献了一生,但粒子武器的构想,时至今日都还停留在科幻小说中。
可以说,转化过程相当缓慢,所谓“改变世界的新粒子”直到现在都没有被发现。并且三十年,五十年内都不一定有。
二、欧盟粒子新发现,刺激了美国超级粒子对撞机的诞生
但现在说这些,都是事后诸葛亮。毕竟上个世纪的美国人,哪能料到未来会发生什么呢?
他们只知道,在美苏争霸中,苏联的粒子对撞机不仅早于美国,且运行能量更强,更容易出奇迹。美国人若再不行动,白宫就要被插满红旗了。
更火烧眉毛的是,有意摆脱美国控制的欧盟,竟也参与了这场物理竞赛。
他们成立了原子能研究所,举全盟之力大搞粒子对撞机,还取得了许多令美国专家瞠目结舌的成就。
特别是1983年,欧盟科学家在超级质子同步加速器中,发现了正负W和Z玻色子。
这一成果,把美国都给吓了一跳。要知道,一旦这些粒子的潜在军事价值被欧盟小弟发掘出来,那么美国这个大哥的位置,可就要不保了。
于是,就在两大粒子被发现的同一年,美国能源部提出了超级对撞机计划,决心要赌上国运,建造一座空前的对撞机。
他们收回了原本拨给大型对撞机的预算,决心干票大的,旨在建造一座能够将两束质子加速到接近光速,并在极高能量下发生碰撞的超级对撞机,并取名为超导超大型加速器,简称SSC。
SSC的规模之大令人咋舌,整个环形隧道的周长就超过了85公里,足以将半个纽约城包围起来,预计能到达的最大能量水平,更是当时苏联大型对撞机的几十倍。
然而,理想总是与困难相伴而行。SSC项目从一开始就面临着资金和技术上的巨大挑战。
尽管这一战略工程得到了众多科学家的支持,但随着时间的推移,项目的成本不断攀升,远远超出了最初的预算。
究其原因,是因为美国政府被猪油蒙了心,让阿美特克等大型私人垄断军工企业承建SSC工程。
众所周知,美国政府的背后金主是军工企业,而SSC工程建设的油水又那么多,政府肯定要优先便宜军火商。
至于美国军工,懂的都懂,一袋螺丝的采购价都要9万美元,经常低买高卖,相当腐败。一件简单的工程耗材,只要经过军火商的手,成本就要翻好几倍,为的就是敛财。
这就导致SSC的预算,从最初国会通过时的44亿美元,飙升到1993年烂尾时的110亿美元,这对于任何国家来说都是一笔巨大的开支。
除了资金问题,项目还遭遇了其他州以及其他领域科学家的阻挠。
众所周知,美国是一个联邦制国家,各州地方保护主义盛行。
在各州眼中,SSC项目就是一块香饽饽,项目最终在哪里落户,哪里的经济就会起飞。因为SSC势必会引流大量的科学家入驻,而科学家去哪儿,高新技术企业就会选择在哪里落户,直接带动当地的发展。
因此,项目一经提出,便有四十多个州宣布参与选址竞标,最终被德克萨斯州拿下,其他州肯定不爽,要踩一脚,自己得不到别人也别想拥有。
至于其他领域的科学家,他们看到物理学家上下嘴皮子这么一动,就忽悠国会老爷把上百亿美元拨给了SSC,心里肯定不平衡。
毕竟利益蛋糕就那么大,物理领域分得多了,其他项目肯定分得少,因此不断煽风点火。
简而言之,迫于国内的种种压力,SSC项目进展缓慢,远远落后于预期。不仅徒增了建设成本,还引发了公众的质疑和不满。
普通民众根本不理解,美国明明已经有好几座大型粒子对撞机了,为什么还要建造超级粒子对撞机?这玩意儿既不能治疗癌症又不能治疗秃顶,对民生而言一无是处。
于是,自觉上当受骗的纳税人纷纷走上街头,联合议员向政府逼宫,要求叫停项目。
一听说这事儿,物理学家们慌了,疯狂写信游说布什总统和他的幕僚们,耐心给他们画饼,科普超级对撞机的作用和前景,力求保住SSC。
在联名请愿的专家团队中,就有21位诺贝尔奖得主。国际上,更是有三百多名外国科学家响应了号召,要求美国政府保留SSC项目,其中居然还包括中国的科学家。
这就奇怪了,因为大家都知道,中美是竞争关系。按理来说,美国SSC烂尾,减轻了我国的国防压力,我们高兴还来不及呢。
毕竟,SSC要是研究出什么成果,最后都会被拿出来针对中国,那么,我们为什么要劝他们保留呢?
三、美国SSC烂尾拖累中国,欧盟恐成最大赢家
原来,美国的SSC,中国也有“入股”。不同于现在,二十多年前中美还处于蜜月期。美国在筹建超级对撞机的时候,吸纳了很多外国团队加入。
而中国花2000多万美元兴建的北京正负极电子对撞机,在国际上小有成就,引起了美国的兴趣。
于是,1993年,美国诚邀中国入伙。由中国担负一部分资金,并在电磁铁支架、覆铜板、微电子器件等方面提供技术支持。
面对美国的邀请,中方当然是接受的。毕竟超级对撞机造价昂贵,美国一台SSC的初步预算,就相当于中国外汇储备乘以三。
中国苦于国力不足,一直没能建造国产超大型粒子对撞机,于是便想入股美国SSC,借用美国的经验和设备壮大自身,而美国科学界又需要中国的人才,双方因此一拍即合。
可是谁又能想到,中国这边刚刚达成合作,美国那边克林顿就上台了。
克林顿是民主党人,背后金主是犹太资本,而不是军工巨头,以至于他一上台,就翻脸不认账,否掉了老布什的SSC项目,以平息民怨,提高自己的支持率。
这一决定,无异于让中国的投入打了水漂。
许多科学家和工程师不得不放弃他们的研究工作,重新寻找新的去处,这对于中国的科学发展无疑是一个巨大的挫折。
结语
SSC烂尾之后,中国也一直在纠结要不要布局国产超级粒子对撞机。为此,有关部门请来了11位物理学专家做表态,最终以6反对,5赞成的结果,否决掉了这一计划。
其中,投下关键一票的杨振宁认为,当前我们最大的问题,是让全国人民吃饱穿暖,与其拿钱去搞没多少人学得会的量子物理,还不如投入到更直接、更能快速造福国民的行业上。
此外,中国一流的物理学家实在太少,就算复活了SSC,最后还是得请大量欧美专家参与,不能主导这一领域,就是在给西方国家做嫁衣。所以当务之急还是要储备人才,打好经济基础,做符合当今世界发展趋势的研究。