對撞機的實質就是一台粒子加速器,作用就是用來加速粒子運動速度,用的就是電和磁場,將碰撞的粒子加速和集束,然後碰撞。
編者按:12月初,一篇名爲《楊振甯的最後一戰》的文章,刷爆朋友圈,文章解讀了耗費巨資打造的對撞機所面臨的爭議。12月底,本文作者再發文章《美國爲何不建對撞機》,同樣引起了外界的關注。
作爲高能物理研究領域的前沿項目,對撞機始終給人一種神秘莫測的感覺。爲此,騰訊新聞聯合知乎發起系列策劃,回答有關對撞機的一切問題。
第一期:對撞機是什麽?究竟能幹什麽?
文/知乎專欄作者“華龍”
關于在中國建與不建對撞機的問題,網上已唾沫四濺,而對撞機究竟有什麽作用?其工作原理、研究對象、發展方向等等是什麽?對于大多數人來說,這是一臉的懵懂。
而關于這方面的科普也很少,原因是科普還真有點困難,因爲:說深了、說多了,大多數普通人還是不懂,若加入數學公式來說明,會讓人更難懂。說淺了,馬上會被人指責你不懂裝懂,如果你不插入幾個數學公式解說,會被人罵成民科和胡說八道。
二、建造大型強子對撞機的目的
鑒于上面分析,有科學家要求修造更大、碰撞更猛的大型強子對撞機,主要目的有兩個:
1、進一步證實“上帝之子”。
有人認爲瑞士對撞機發現的“上帝之子” 不足以證明,還需要進一步尋找和研究。
2、要尋找“超對稱粒子”。
這粒子來自物理學的一種假說理論叫弦理論,這個理論通過超級複雜計算,預言猜想還存在一種粒子,叫“超對稱粒子”, 這就是楊振甯教授提到的猜想中的猜想粒子。
爲什麽要找到這兩種粒子?找到有什麽作用?
高能物理通過對撞機60多年的實驗,建立了一個粒子模型,這是一個預設的標准模型,即通過一系列的假設和參數設想而成,雖然經過很多次的實驗檢測基本符合。
三、楊振甯反對理由總結
反對理由歸納爲幾點:
1、燒錢。建造成本巨大、運行維護成本是無底洞、安全成本高昂。
2、實驗中的技術和科研人才,任何單一國家都不可能充任,必須依靠世界性的科研和技術合作。
3、這是世界性的基礎理論研究,成果是共享的,公開的,而實際應用卻是長遠無期的。
4、目前粒子理論不成熟,高能物理處于低谷期,去驗證猜想粒子是極高風險研究。
5、中國應該把錢更多的投入應用性和技術性領域,這種有知識産權性、時效快的研究領域。
還有,楊振甯說,對于粒子物理的研究,到了今天,不是完全依賴于強子對撞機的作用,有了更多的選擇。應當把多年對撞機的實驗報告,做更多的分析論證,找到新的理論突破。
爲此,有很多的新理論不斷湧現,意在解釋現有的實驗成果和預言新的理論,並尋求驗證。

