原標(biāo)題：王貽芳：中國今天應(yīng)該建造大型對撞機(jī)

作者：王貽芳來源：公號“知識分子”

中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳教授近照。來源：王貽芳教授

中國今天應(yīng)該建造大型對撞機(jī)

王貽芳

2016.9.4

今天（9月4日）《知識分子》刊發(fā)了楊振寧先生的文章《中國今天不宜建造超大對撞機(jī)》,，作為正在高能物理一線從事實(shí)驗(yàn)工作的科學(xué)家,、現(xiàn)任中國科學(xué)院高能物理研究所所長,，我不能同意他的觀點(diǎn)。楊先生是我尊敬的前輩科學(xué)家,，我更尊重科學(xué)和理性,。如果以下言語有冒犯之處，還請?jiān)彙?/p>

（一）楊先生反對的第一點(diǎn)理由是造大加速器是無底洞,，因?yàn)槊绹腟SC造價飆升,，半途而廢，浪費(fèi)了30億美元,。歐洲的強(qiáng)子對撞機(jī)花費(fèi)了100億美元,。中國的大加速器不可能少于200億美元，甚至是一個無底洞,。

這里實(shí)際上有三個問題,，一個是SSC為什么會失敗，第二是中國的大加速器到底需要多少錢,，第三是這個估計(jì)可靠嗎,？是不是又一個無底洞。下面我一一回答,。

（1）美國的SSC為什么會失?。看蠹铀倨鞫际菬o底洞嗎,？

美國SSC失敗的原因有很多,，包括當(dāng)時的政府赤字且與國際空間站爭奪經(jīng)費(fèi)、美國的兩黨政治斗爭,、德克薩斯與其它地區(qū)的區(qū)域競爭,，還有管理不善、預(yù)算錯誤,、造價飆升,、國際合作不夠等。具體分析及歷史資料見參考文獻(xiàn)[2,，3],。其實(shí)“預(yù)算超支”絕不是SSC失敗的主要原因，而是有其特殊及偶然原因，主要是政治因素,。

對美國來說SSC半途下馬是一個極為錯誤的決定,，它使美國的高能物理研究失去了發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的機(jī)會，失去了未來發(fā)展的基礎(chǔ)和機(jī)遇,，失去了國際領(lǐng)導(dǎo)地位,，到現(xiàn)在還沒有翻身。這個決定對美國的大科學(xué)研究產(chǎn)生了極為負(fù)面的影響,，并使一代美國人失去了夢想的勇氣,。當(dāng)年美國科學(xué)界反對SSC的理由跟我們今天在中國聽到的有很多相似的地方。事實(shí)上SSC的終止并沒有讓任何科學(xué)家獲得經(jīng)費(fèi)的增加,，當(dāng)然SSC的啟動也沒有減少任何人的經(jīng)費(fèi),，很多當(dāng)年反對的人后來也后悔了。

在此之后歐洲建造了大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）,，獲得了極大的成功。雖有超支,，但并不是太多,。說明大型加速器并不一定是“無底洞”，是可以成功的,。

中國的政治與美國完全不同,，對大工程建設(shè)實(shí)際上有其優(yōu)越性，偶然性較小,。今天的中國已經(jīng)干了很多美國人不干,、或干不了的事，未來這樣的事還會有,。SSC失敗,，不代表我們就不能建造大型加速器。我們應(yīng)該要科學(xué)仔細(xì)地分析,，同時要做好國際合作,，做好管理，控制預(yù)算,。

（2）到底需要多少錢,？我們規(guī)劃的大型對撞機(jī)項(xiàng)目（以周長為100公里算）分兩步走：第一步正負(fù)電子對撞機(jī)（CEPC）建設(shè)階段，約在2022-2030年間,，工程造價（不包括土地,、“七通一平”等）約400億人民幣。如果這第一步成功,，CEPC有新物理的跡象,，且高場磁鐵所需新型超導(dǎo)材料技術(shù)成熟，其價格降到合理水平（比如~20元/千伏安米），我們可以走第二步質(zhì)子對撞機(jī)（SPPC）階段,，工程造價在1000億人民幣以內(nèi),，時間是在2040-2050年左右。這里如果減去國際貢獻(xiàn)約30%,，中國政府應(yīng)該出資大約300億人民幣（每年30億）和700億人民幣（每年70億）,，但不包括未來的通貨膨脹。這里有一個“第二階段”是為了說明這個方案有極為長遠(yuǎn)的科學(xué)壽命,，可以帶動更重要的技術(shù)發(fā)展（如高溫超導(dǎo)）,，是對“第一階段”科學(xué)及技術(shù)意義的一個補(bǔ)充。我們現(xiàn)在討論其設(shè)計(jì)也是為了保留未來發(fā)展的可能性,，避免因?yàn)榭紤]不周,，比如加速器隧道周長與截面大小等，把未來發(fā)展的可能性給堵死了,。有這樣一個第二階段的長遠(yuǎn)目標(biāo)也會對高能物理和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有重大意義,。

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