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王貽芳院士:建造對撞機我用不上,但我不提就沒盡到責(zé)任

2019-11-05 科學(xué)網(wǎng)

11月3日上午,在北京香格里拉酒店一間會議室,中科院院士、中科院高能物理所所長王貽芳接受了全國數(shù)十家媒體的采訪。

  “歐洲會不會先于中國建成大型對撞機?”

  “現(xiàn)在CEPC的關(guān)鍵(目標(biāo))是不是確認(rèn)能否進(jìn)入‘十四五’規(guī)劃?”

  “你一直支持建設(shè)下一代粒子對撞機,你現(xiàn)在的觀點有沒有發(fā)生改變?”

  11月3日上午,在北京香格里拉酒店一間會議室,中科院院士、中科院高能物理所所長王貽芳接受了全國數(shù)十家媒體的采訪。

  記者們關(guān)注的焦點依然是斥巨資建造CEPC(環(huán)形正負(fù)電子對撞機)的問題。

  王貽芳是北京正負(fù)電子對撞機上新的北京譜儀的設(shè)計、建造及前期研究的領(lǐng)導(dǎo)者,同時也是大亞灣中微子實驗和江門中微子實驗的提出者和領(lǐng)導(dǎo)者。

  而他有可能成為我國下一代大型對撞機——100公里環(huán)形正負(fù)電子對撞機的領(lǐng)導(dǎo)者。

  不過,圍繞著CEPC建造的質(zhì)疑和反對聲也不絕于耳。其中,楊振寧先生是最著名的一位。

  “從未說過要花上千億”

  圍繞建設(shè)下一代大型對撞機最大的質(zhì)疑之一,就是:到底需要花多少錢?

  “CEPC這個項目,360億元人民幣,這是我們兩次估算之后得到的結(jié)果?!?/p>

  此前,有許多報道說這個項目要花超1000億元。

  “我們從沒有說過?!?/p>

  “希望大家用我們的數(shù)字,不要用別人造出來的數(shù)字?!蓖踬O芳說,有些人把“可能有的第二階段建設(shè)費用”混在一起了。

  下一代大型粒子對撞機的規(guī)劃路線是先電子對撞、后質(zhì)子對撞,第一階段的建設(shè)僅為“正負(fù)電子對撞機”,只有在限定條件符合的情況下,才可能繼續(xù)第二階段“質(zhì)子對撞機”的建設(shè)。

  王貽芳也說明了其中因由:“正負(fù)電子對撞機的隧道有100公里長,我們不希望這么長的隧道浪費,因為其實還是有別的可能性的——可以做質(zhì)子對撞機,也可以做重離子對撞機等等,有很多可能性。”

  “把所有的可能性用不正確的方式都加起來——比如5個可能性加出5個機器來,那當(dāng)然不止這些錢(360億元)?!蓖踬O芳說。

  在什么條件下,會開展第二階段的建設(shè)?

  王貽芳說,需要滿足兩個重要的前提條件:

  第一,前面的裝置要有重大科學(xué)成果;

  第二,要有關(guān)鍵技術(shù)(例如高溫超導(dǎo))的重大突破。

  “這兩個條件缺一不可?!?/p>

  王貽芳特意叮囑,關(guān)于CEPC的項目預(yù)算,“希望大家把話說完整”。

  “最好的機會”

  在王貽芳看來,建設(shè)環(huán)形正負(fù)電子對撞機,“將是中國引領(lǐng)世界基礎(chǔ)物理研究研究最好的機會”。

  在騰訊WE大會的主旨演講中,他總結(jié)了這樣認(rèn)為的4條原因:

  第一,希格斯粒子是粒子物理目前一個最重要的觀測窗口。

  第二,希格斯粒子質(zhì)量不是特別重,使得環(huán)形對撞機就可以高效產(chǎn)生大量希格斯粒子、成為一個理想的希格斯粒子工廠。相對于直線對撞機來說,CEPC是效率更高的一種設(shè)計。

  第三,中國在國際上的競爭對手(歐洲、美國、日本),它們都有正在進(jìn)行的其他項目,暫時騰不出手來做環(huán)形對撞機希格斯粒子工廠。

  第四,環(huán)形正負(fù)電子對撞機剛好是我們會做的——我們已經(jīng)有30年的北京正負(fù)電子對撞機的經(jīng)驗。

  “無論是歐洲還是美國、日本,都在討論未來的高能物理發(fā)展規(guī)劃?!蓖踬O芳說:“歐洲的規(guī)劃明年就會出來,大家就會看到它的規(guī)劃寫的是什么?!?/p>

  相較美國、日本,歐洲似乎是中國建設(shè)大型粒子對撞機最大的“對手”。

  中國的環(huán)形正負(fù)電子對撞機(CEPC)計劃在國際上首先提出了先電子對撞、再過渡到質(zhì)子對撞的技術(shù)路線。這一路線當(dāng)時并沒有得到歐洲核子研究中心的認(rèn)同。

  但經(jīng)過后期的研究和驗證,歐洲核子研究中心也認(rèn)同這一技術(shù)路線是現(xiàn)階段最好的選擇,并將其確定為未來環(huán)形對撞機(Future Circular Collider,F(xiàn)CC)的技術(shù)路線,同時大力推動FCC這一強子對撞機之后的大型對撞機的建設(shè)。

  “我們跟歐洲是有競爭的,我們建了它們就建不了,它們建了我們就建不了。”

  誰能夠建、誰先建成,誰就將成為這個領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。

  “他們的規(guī)劃方案跟我們一樣,在世界范圍內(nèi)建設(shè)兩臺同樣的大型對撞機顯然沒意義?!蓖踬O芳說。

  歐洲有沒有可能先行一步?王貽芳認(rèn)為,這是有可能的。

  “即便是我們先提的idea,但它們的人才比我們多、技術(shù)水平比我們高,歐洲要想走到我們前面太容易了?!蓖踬O芳說,這就是一個誰先行動的事。

  “沒有最壞結(jié)果”

  “如果我們建了CEPC,最壞結(jié)果是什么?”

  “沒有最壞結(jié)果?!蓖踬O芳耐心地回應(yīng)說:“最起碼我們會把對希格斯粒子性質(zhì)的了解,提高到一個新的高度,這是肯定有的。”

  希格斯粒子即希格斯玻色子,也就是大名鼎鼎的“上帝粒子”。對“上帝粒子”的探索,可能蘊藏著對宇宙起源這類基本問題的答案。

  王貽芳認(rèn)為,如果幸運的話,還會有超出預(yù)期的發(fā)現(xiàn)。

  “我們希望,而且我們也認(rèn)為它會有超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新的發(fā)現(xiàn)——就算沒有,我們也能了解到標(biāo)準(zhǔn)模型是怎么回事?!?/p>

  之所以瞄準(zhǔn)希格斯粒子,王貽芳解釋說,在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)基本完成的情況下,下一步超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新規(guī)律是什么、在哪里?研究這個問題“最好的窗口”就是希格斯粒子。

  “這已經(jīng)是全球公認(rèn)的。細(xì)節(jié)也許大家不關(guān)心,但是我們已經(jīng)跟全世界的粒子物理學(xué)家達(dá)成了共識?!蓖踬O芳說。

  CEPC就是用來做這件事情的?!癈EPC對撞可產(chǎn)生一百萬個希格斯粒子。而且從希格斯粒子的質(zhì)量來看,剛好可以用環(huán)形對撞機產(chǎn)生,且產(chǎn)生效率優(yōu)于直線對撞機。”

  “如果我沒有提,是沒盡到責(zé)任”

  王貽芳說,推動我國建設(shè)CEPC,是他在現(xiàn)在的科學(xué)崗位上的最后一樁心愿。

  “中國的粒子物理如果做了CEPC,我就盡到我的責(zé)任了。這是從規(guī)劃的角度來說。我可能看不到它的重大科學(xué)成果,也沒機會在它上面做研究了?!蓖踬O芳說。

  王貽芳今年56歲,而中國CEPC的規(guī)劃時間,一期工程是計劃到2030年完成,實驗運行、取數(shù)10年,二期工程(如果決定建設(shè))計劃2040年啟動建設(shè)。

  “如果這件事情做成了,說明我的規(guī)劃責(zé)任盡到了;而如果我沒有提、沒有引導(dǎo)這件事情,那是我們的規(guī)劃沒做到位。”

  被問到CEPC會不會爭取進(jìn)入我國下一個五年計劃即“十四五”規(guī)劃之中,“這是努力方向之一”,王貽芳答道。

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