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1、美国烂尾的对撞机
投入了20个亿耗时7年,美国超级对撞机项目烂尾,把中国可坑惨了。
1949年苏联研究出大型粒子对撞机后,美国立刻提出新项目,力求超越苏联稳固第一的位置。谁料预计投资53亿美元、工期8年的超级对撞机项目,在第7年就彻底烂尾了。
美国的超导超级对撞机到底是什么?他又为什么烂尾?中国为什么被坑进去了?
早在古希腊的时候,哲学家们就开始思考世界的基础物质是什么。随着两千多年来,人类的不停探索世界物质的组成结构,人们发现了原子,而原子里还有电子、电子核。
通过对电子核的研究,物理学家又发现了基本粒子。这一步步的研究发现,都是通过打碎已知物质来验证的。
当人们研究到粒子的时候,物理学家发现,把粒子加速到一定速度使其撞击,会引起核裂变从而产生爆炸,所以原子弹被研究了出来,并且运用到了军事之中。
在原子弹之后,越来越多的国家开始着手研究粒子对撞,但是研究的领域在已经发现了的基本粒子对撞后,就达到了瓶颈。
1956年,科学家提出了提高粒子对撞的能效,也就是通过增加电力,使得粒子进行更高速度的运行,从而让粒子进行碰撞产生碎片,通过对碎片的研究或许能得到新的粒子。
当时世界各国都致力于建造更高能效的对撞机,等到美苏冷战到达巅峰时,美国突然意识到,欧洲不少国家的技术隐隐有超过他们的势头。
出于稳固自己的霸主地位,美国开始构思,建造一个技术领先全球的超级粒子对撞机。物理学家提出,打碎基本粒子需要10亿伏特的电压。
而想要打碎基本粒子里的夸克,就需要更高的电压。这种情况下,美国的超导超级对撞机项目正式被提出,项目简称为SSC。
SSC项目的主要部分,是由超导磁铁和一个周长为80公里的环形质子对撞机组成。通过往环心中注入两束质子流,让质子流以相反的方向在对撞机里加速旋转再对撞。
SSC的能量比当时最好的质子对撞机能量高了20倍,美国信誓旦旦地要成为世界第一。
当时美国预计30亿美元能够将其建造出来,结果项目设计完善到1988年时,SSC的造价就已经抬高到了53亿美元。
等到1989年布什上台后,美国能源部再一次对这个项目进行了评估,项目造价已经高达59亿美元。
但是美国政府只想支付39亿,另外的20个亿则让德克萨斯州出一半,剩下的10个亿投资没着落时,美国开始极力游说日本投资。
结果美国能源部找了意、法等多个国家后,只有印度给了0.5个亿的投资,比起十个亿差远了。
因为资金不足的问题,SSC项目再一次被推迟。这时候美国大部分群众,开始极力反对这个项目的建造。
在1991年的时候,美国能源部再一次对SSC项目进行了评估,这一次预算造价突然升到了82.5亿美元。
早在1986年项目提出的时候,美国政府就陆续不断地往里扔了二十多个亿,项目停止以及重启,都意味着造价的提升,走到这美国基本是被逼着往前走。
持续到1993年老布什下台,美国新上任的总统在国内发起了几轮投票,最终停止项目的主持人更多,投资了20亿的SSC彻底宣布夭折。
2、中国被坑
美国超导超级对撞机烂尾?前期投入的20亿全打水漂了不说,中国还被坑惨了。
美国研究粒子时,同时期的中国也对这一领域的知识充满渴望,但由于我国缺乏相关的理论知识,只能加入到美国的项目中,没想到时间、资金都投进去后,却打了水漂。
中国当初在美国SSC项目中,投入了哪些呢?
早在1981年,邓老就亲自拍板,我国也要加入到粒子对撞机的建造中。1984年中国投入了两千多万元,在北京建设了我国首座大型粒子对撞机。
在这之后,我国的物理学家运用这个对撞机,研究出了不少先进的成果,有的甚至是在国际上都处于领先的地位。
正是因为我国对撞机的建造与使用,使我国物理研究取得了极大的突破。所以在1993年,李政道极力推荐中国加入SSC时,我国稍微一思考就同意了。
从1986年SSC项目设计落成到1993年,这个项目就因为多次资金问题被叫停,或者推迟研究。
一直到1992年,美国在SSC项目中已经投入了20个亿,结果没有任何的成果不说,甚至美国能源部门计算得出,想要成功建造SSC还需要投资近60个亿。
这种情况下,美国群众以建造SSC导致国家财政赤字为由,强烈反对继续投资这个项目。
但是对于参与这个项目和所有关注项目的科学家而言,停止SSC的建造是全世界物理领域的损失。
于是不少物理学家呼吁,让更多的国家加入SSC项目的建造中来。这也就出现了李政道的推荐,以及中国加入SSC项目的事情。
当时,中国对于这个项目十分地重视,甚至专门在国内组建了研究小组。这个小组光是领导层,就有当时的国务院副总理、科委主任等等。
加入项目后,我国承担了多项重要部件的研究与制作,所以国内科学家对于这个项目非常上心,想要借此培养一批新的研究人才。
结果中国的团队刚刚组建完,美国就叫停了这个项目。这意味着,中国前期的准备工作,以及所有科学家的精力全都打了水漂。
不仅仅是中国,后期加入进SSC项目的还有日本、印度等国家。美国突然取消项目研究,不仅是自己投入的20亿打了水漂,还得赔偿合作国家的损失,实在是得不偿失。
美国的超级对撞机项目取消后,在很长一段时间里,粒子对撞机的研究都局限于小打小闹。随着时间的增长,中国对于建造粒子对撞机的想法越来越强烈。
2012年,这一项目被中国物理学家重新提及,但不少国内外的物理学家都对此发表了反对意见。
3、中国重提建造项目
美国投资20亿美元建造超级对撞机,造了8年却烂尾了,中国还被坑惨了。
1986年,美国为了撞碎原子核发现新的粒子,提出建造超级对撞机,最终历时8年,耗资20亿却以烂尾告终。2012年的时候,中国却又提出了同样的项目,物理学家却纷纷反对。
眼见美国以烂尾告终,中国为何想重提超级对撞机建造?物理学家又为什么反对呢?
中国在1988年建造了北京正负电子对撞机后,对于粒子对撞的研究就一直没停止过。
1993年,美国超级对撞机项目即将烂尾时,中国还在华裔物理学家李政道的推荐下,加入了美国的项目。结果中国加入没多久,美国这个建造了8年的项目就被叫停了。
当时中国凭借着自己的能力想要建造超级对撞机,完全是不可能的事情。于是,这个方向的研究进程在世界各国都被短暂地搁置了。
一直到2012年,中国科学家提出了建造新的电子对撞机,并且新的对撞机可以根据需求改成高能质子对撞机,这无疑就是重提了美国SSC项目。
因此这一项目从提出到2016年,一直都处于群众议论的中心。
2016年9月初,杨振宁在新媒体平台上发文,极力反对中国建造超级粒子对撞机。
然而“菲尔兹奖”得主丘成桐和中科院物理领域的大佬,却发表文章力挺超级粒子对撞机的建造。
他表示,超级粒子对撞机如果能够成功建造,那么绝对能够打破中国在高能物理领域的瓶颈,让中国的科学发展进入一个新的阶段。
杨振宁却表示,从美国SSC项目建造就能看出,超级对撞机的造价非常地昂贵。高能物理对于如今的中国而言,并不是迫在眉睫的突破需求。
一旦开启了这个项目的建造,那么其他基础科学的研究经费就会被很大程度地挪走。
更何况,利用高能效的对撞机能发现超对称粒子,也只是充分的猜想而已,并没有实际性的依据。
杨振宁还说,就算超级对撞机真的能够推进高能物理学,那么在未来的五十年里,也不会有实际性的好处。因此,中国并不适合成立这个项目。
后续,有媒体对诸多著名高校,以及高能物理领域的顶尖科学家进行采访,他们虽然都对建造超级粒子对撞机表示支持。
却也说,中国是没有必要单独承担这个项目经费的,完全可以与多个国家进行合作。
综合来看,其实超级粒子对撞机在未来的物理领域,是值得建造和研究的东西。但是就目前中国的情况而言,似乎并不适合建造这一项目。
世界科学水平的进步,确实离不开每一位科学家的辛勤研究,但是经费与人力的投入和项目回报的利益,同时也是一个项目落成需要考虑的东西。
建造超级对撞机似乎是一个不错的项目,但这个项目对于如今的中国而言,还是太过于超前了。
或许,以中国目前的发展速度来说,在未来的时间里超级对撞机确实有建造的必要,但现在不太可行。
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