原標(biāo)題：王貽芳：中國今天應(yīng)該建造大型對撞機

作者：王貽芳來源：公號“知識分子”

中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳教授近照。來源：王貽芳教授

中國今天應(yīng)該建造大型對撞機

王貽芳

2016.9.4

今天（9月4日）《知識分子》刊發(fā)了楊振寧先生的文章《中國今天不宜建造超大對撞機》，作為正在高能物理一線從事實驗工作的科學(xué)家、現(xiàn)任中國科學(xué)院高能物理研究所所長，我不能同意他的觀點。楊先生是我尊敬的前輩科學(xué)家，我更尊重科學(xué)和理性。如果以下言語有冒犯之處，還請原諒。

（一）楊先生反對的第一點理由是造大加速器是無底洞，因為美國的SSC造價飆升，半途而廢，浪費了30億美元。歐洲的強子對撞機花費了100億美元。中國的大加速器不可能少于200億美元，甚至是一個無底洞。

這里實際上有三個問題，一個是SSC為什么會失敗，第二是中國的大加速器到底需要多少錢，第三是這個估計可靠嗎？是不是又一個無底洞。下面我一一回答。

（1）美國的SSC為什么會失?。看蠹铀倨鞫际菬o底洞嗎？

美國SSC失敗的原因有很多，包括當(dāng)時的政府赤字且與國際空間站爭奪經(jīng)費、美國的兩黨政治斗爭、德克薩斯與其它地區(qū)的區(qū)域競爭，還有管理不善、預(yù)算錯誤、造價飆升、國際合作不夠等。具體分析及歷史資料見參考文獻(xiàn)[2，3]。其實“預(yù)算超支”絕不是SSC失敗的主要原因，而是有其特殊及偶然原因，主要是政治因素。

對美國來說SSC半途下馬是一個極為錯誤的決定，它使美國的高能物理研究失去了發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的機會，失去了未來發(fā)展的基礎(chǔ)和機遇，失去了國際領(lǐng)導(dǎo)地位，到現(xiàn)在還沒有翻身。這個決定對美國的大科學(xué)研究產(chǎn)生了極為負(fù)面的影響，并使一代美國人失去了夢想的勇氣。當(dāng)年美國科學(xué)界反對SSC的理由跟我們今天在中國聽到的有很多相似的地方。事實上SSC的終止并沒有讓任何科學(xué)家獲得經(jīng)費的增加，當(dāng)然SSC的啟動也沒有減少任何人的經(jīng)費，很多當(dāng)年反對的人后來也后悔了。

在此之后歐洲建造了大型強子對撞機（LHC），獲得了極大的成功。雖有超支，但并不是太多。說明大型加速器并不一定是“無底洞”，是可以成功的。

中國的政治與美國完全不同，對大工程建設(shè)實際上有其優(yōu)越性，偶然性較小。今天的中國已經(jīng)干了很多美國人不干、或干不了的事，未來這樣的事還會有。SSC失敗，不代表我們就不能建造大型加速器。我們應(yīng)該要科學(xué)仔細(xì)地分析，同時要做好國際合作，做好管理，控制預(yù)算。

（2）到底需要多少錢？我們規(guī)劃的大型對撞機項目（以周長為100公里算）分兩步走：第一步正負(fù)電子對撞機（CEPC）建設(shè)階段，約在2022-2030年間，工程造價（不包括土地、“七通一平”等）約400億人民幣。如果這第一步成功，CEPC有新物理的跡象，且高場磁鐵所需新型超導(dǎo)材料技術(shù)成熟，其價格降到合理水平（比如~20元/千伏安米），我們可以走第二步質(zhì)子對撞機（SPPC）階段，工程造價在1000億人民幣以內(nèi)，時間是在2040-2050年左右。這里如果減去國際貢獻(xiàn)約30%，中國政府應(yīng)該出資大約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。這里有一個“第二階段”是為了說明這個方案有極為長遠(yuǎn)的科學(xué)壽命，可以帶動更重要的技術(shù)發(fā)展（如高溫超導(dǎo)），是對“第一階段”科學(xué)及技術(shù)意義的一個補充。我們現(xiàn)在討論其設(shè)計也是為了保留未來發(fā)展的可能性，避免因為考慮不周，比如加速器隧道周長與截面大小等，把未來發(fā)展的可能性給堵死了。有這樣一個第二階段的長遠(yuǎn)目標(biāo)也會對高能物理和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有重大意義。

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