(三)楊先生反對(duì)的第三點(diǎn)理由是建造超大對(duì)撞機(jī)必將大大擠壓其他基礎(chǔ)科學(xué)的經(jīng)費(fèi)
中國(guó)的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)目前占研發(fā)經(jīng)費(fèi)的比重大約是5%,,國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家一般是15%,。我們是發(fā)展中國(guó)家向發(fā)達(dá)國(guó)家邁進(jìn),同時(shí)又是一個(gè)大國(guó),,我認(rèn)為應(yīng)該逐步增加到10%,,直至最后向15%邁進(jìn),。所以從數(shù)字看,,基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)還有巨大的增長(zhǎng)空間(大約每年1000億人民幣以上),,不存在擠壓其他基礎(chǔ)科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)的情況。
另一方面,,增加的經(jīng)費(fèi)應(yīng)該向哪個(gè)方面投呢,?大家都知道我國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)中有相當(dāng)大的一個(gè)比重是用來(lái)購(gòu)買儀器,而且主要是外國(guó)儀器,。所以如果我們突然平均地增加基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi),,或向某些領(lǐng)域傾斜,估計(jì)會(huì)大大拉動(dòng)美歐日的GDP,。而如果我們花10年的時(shí)間投入300億建造加速器,,90%以上的錢會(huì)花在國(guó)內(nèi),會(huì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)占有率,,會(huì)培養(yǎng)成千上萬(wàn)的有能力自己設(shè)計(jì)與建造設(shè)備的科學(xué)家和工程師,,這將大大推動(dòng)我國(guó)科學(xué)儀器設(shè)備的發(fā)展,同時(shí)也會(huì)推動(dòng)其它領(lǐng)域的發(fā)展,。事實(shí)上這個(gè)投入也沒(méi)有大大改變各領(lǐng)域的投資比例,從長(zhǎng)期來(lái)看,,是使各領(lǐng)域的比例與國(guó)際上基本一致(目前國(guó)內(nèi)粒子物理,、核物理比例嚴(yán)重偏低是一個(gè)事實(shí))。國(guó)家現(xiàn)在提出發(fā)起和領(lǐng)導(dǎo)國(guó)際大科學(xué)工程和計(jì)劃,CEPC就是一個(gè)極好的候選項(xiàng)目,。這與發(fā)展其它基礎(chǔ)科學(xué)也不矛盾,。
(四)楊先生反對(duì)的第四點(diǎn)理由是高能物理學(xué)家想尋找的“超對(duì)稱粒子”和“量子引力化”都未被發(fā)現(xiàn),未來(lái)希望用對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)猜想中的粒子也是不會(huì)成功的,。
建造大型對(duì)撞機(jī)的科學(xué)目標(biāo)自然不是楊先生所說(shuō)的那樣,。在我親手交給楊先生的《CEPC初步概念設(shè)計(jì)報(bào)告》(英文)[1]中,我們清楚地描述了科學(xué)目標(biāo),。簡(jiǎn)言之,,粒子物理目前的標(biāo)準(zhǔn)模型只是一個(gè)在低能情形下的有效理論,需要繼續(xù)發(fā)展更深層次的理論,,雖然現(xiàn)在已有一些超出該模型的實(shí)驗(yàn)證據(jù),,但需要更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)指明未來(lái)的發(fā)展方向。目前已知的標(biāo)準(zhǔn)模型中的問(wèn)題,,大部分與希格斯粒子有關(guān),,因此更深層次的新物理應(yīng)該會(huì)從希格斯粒子處露出蛛絲馬跡。CEPC可以將希格斯粒子的測(cè)量精度提高至1%左右,,比LHC好10倍,,這就可以確認(rèn)希格斯粒子的性質(zhì),判斷希格斯粒子是否與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言完全一致,。同時(shí)CEPC還有望首次測(cè)量希格斯粒子的自耦合,,確定希格斯場(chǎng)參與的真空相變的形式,這對(duì)宇宙的早期演化具有重要意義,。因此,,無(wú)論LHC是否發(fā)現(xiàn)新物理,CEPC都是需要的,,這是粒子物理發(fā)展中跳不過(guò)去的一步,。
如果有新的希格斯粒子耦合形式,新的伴隨粒子,,非點(diǎn)結(jié)構(gòu)的希格斯粒子,,或其它與標(biāo)準(zhǔn)模型的偏差,我們可以進(jìn)行第二階段,,建造大型質(zhì)子對(duì)撞機(jī),,直接尋找造成偏差的原因。這個(gè)原因當(dāng)然可能是超對(duì)稱粒子,,也可能是其他粒子,。對(duì)我們實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家來(lái)說(shuō),我們會(huì)關(guān)心理論物理學(xué)家的預(yù)言,,但絕不會(huì)依賴他們?,F(xiàn)在就預(yù)言對(duì)撞機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)或不會(huì)發(fā)現(xiàn)猜想中的粒子,,有點(diǎn)過(guò)于武斷了,這也不是國(guó)際高能物理學(xué)界的主流意見(jiàn),。
(五)楊先生反對(duì)的第五點(diǎn)理由是七十年來(lái)高能物理的大成就對(duì)人類生活沒(méi)有實(shí)在的好處,,未來(lái)也不會(huì)有好處。
七十年來(lái),,高能物理有許多成績(jī),,其發(fā)展出來(lái)的技術(shù)與人類生活息息相關(guān)。沒(méi)有高能物理,,就沒(méi)有同步輻射光源(發(fā)展自正負(fù)電子環(huán)形對(duì)撞機(jī)),、自由電子激光(發(fā)展自正負(fù)電子直線對(duì)撞機(jī))和散裂中子源等裝置,我們現(xiàn)在的許多生物,、地質(zhì),、環(huán)境、材料,、凝聚態(tài)等方面的進(jìn)步就無(wú)從談起,。沒(méi)有高能物理,今天在醫(yī)院里的很多檢查與治療(MRI,,PET,,癌癥的放射性治療等)就不會(huì)存在,或者不會(huì)那么先進(jìn),,或者會(huì)推遲出現(xiàn),,許多人的生命會(huì)被縮短,生活質(zhì)量會(huì)被降低,。沒(méi)有高能物理,,就沒(méi)有(或者推遲出現(xiàn))觸摸屏,智能手機(jī)就是一個(gè)夢(mèng)想,;沒(méi)有高能物理,,就沒(méi)有WWW網(wǎng)頁(yè),大家就不能上網(wǎng),,網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)更是無(wú)從談起,。人類從WWW網(wǎng)頁(yè)中得到的收益,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此前對(duì)高能物理的全部投入,。