王貽芳、楊振寧、丘成桐。（從左至右）

原標題：中國該不該斥資數(shù)百億元建造大型對撞機，得回答這四個問題

目前的中國是不是下一代大型強子對撞機的合適選址？可見的是，科學界對此尚有爭議。9月4日，著名物理學家楊振寧在《知識分子》發(fā)文，反對中國開始建造大型對撞機。次日，同在《知識分子》，中國科學院高能物理研究所所長王貽芳刊文回應，一一反駁楊振寧的反對理由。

此前，菲爾茲獎獲得者、著名華裔數(shù)學家丘成桐多次公開表示，支持中國建造大型對撞機，提出可以考慮將河北省秦皇島市山海關附近作為選址。8月29日，丘成桐在公眾號上再次針對大型對撞機發(fā)文，并表示對“楊振寧反對建造大型對撞機”一說存疑。此舉引來楊振寧在《知識分子》上發(fā)文。

而早在2012年，在“上帝粒子”希格斯玻色子（Higgs boson）被歐洲核子研究組織（CERN）大型強子對撞機LHC發(fā)現(xiàn)的幾個月后，王貽芳的團隊就提出了到本世紀30年代在中國建成對撞機的計劃。在這之后，據(jù)王貽芳在反駁文中所提，中國為主的研究團隊已經(jīng)完成了CEPC-SPPC（正負電子對撞機-質(zhì)子對撞機）的《初步概念設計報告》。

在規(guī)劃中，CEPC-SPPC項目將在50-100公里長的地下環(huán)形通道內(nèi)，利用相同的隧道，建造兩座超級對撞機：正負電子對撞機和質(zhì)子對撞機。雖然正負電子對撞機的對撞能級將只有0.24-0.35TeV，但它的存在可以為建造質(zhì)子對撞機削減大量成本。該質(zhì)子對撞機和LHC相似，都在環(huán)形通道內(nèi)使用質(zhì)子進行對撞。但該對撞機的通道長度將是LHC的2-4倍，對撞能級可達70-100TeV或100-140TeV，遠超LHC的14TeV。

目前，不僅是中國有研究團隊提出建造大型對撞機的規(guī)劃，日本也有意建造國際直線對撞機（ILC）。據(jù)報道，日本文部科學省（MEXT）被期望在今年，就日本是否會建造ILC作出表態(tài)。如通過，ILC將在2030年左右建成，投入實驗。但目前，出于對高成本的顧慮，日本還想旁觀，看在2018年年底前，LHC是否會在第一次最大能量（14TeV）運行周期內(nèi)，有重大發(fā)現(xiàn)。此外，主持LHC的歐洲核子研究組織也在考慮建立新一代超導磁體，將LHC的能級極限從14TeV提升至20TeV，抑或是另建一座“超級LHC”。

在王貽芳看來，最近十年是中國建造大型對撞機的“窗口期”，“在下一個五年計劃開建大型對撞機，是我們在高能物理領域領先國際的一個難得的機遇?！睔W洲核子研究所的LHC正面臨能級觸頂?shù)睦Ь?，“歐洲、美國和日本手頭都有項目，20年之內(nèi)很難騰出手來，我們的競爭環(huán)境相對較好”。

盡管如此，在爭論中國該不該建造大型對撞機時，要回答的是：造價幾何？是利是弊？能解決科學難題嗎？值不值得？這四個問題。

造價幾何？

在此次楊振寧和王貽芳關于大型對撞機的公開討論中，巨額的建造成本被擺放在爭議的顯眼位置。

楊振寧認為，根據(jù)以往各國建造對撞機的經(jīng)驗，比如美國中止了項目，浪費了30億美元；歐洲核子研究組織（CERN）現(xiàn)運行的大型強子對撞機LHC耗資100億美元，對撞機的建造成本是無底洞。他預估，中科院高能所建議的超大對撞機預算將高于200億美元（1335億人民幣）。

在反駁文中，王貽芳詳細地算了一筆賬，并表示“有成熟的估價、建造、管理經(jīng)驗”。在王貽芳團隊的規(guī)劃中，正負電子對撞機和質(zhì)子對撞機將先后建設。不包括土地、“七通一平”等，預計在2022-2030年竣工的正負電子對撞機工程造價約400億人民幣。質(zhì)子對撞機是否建設建立在正負電子對撞機是否有新物理跡象的前提上，工程造價在1000億人民幣以內(nèi)。其中，中國將承擔70%的費用，即大約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。

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