科学的江湖 (下) — 评网红文章“杨振宁的最后一战”

编者按

最近关于 “CEPC(环形正负电子对撞机)”的争论因为醋醋发表在《醋话集》(微信公众好)的《杨振宁的最后一战》而再度进入大众视野。微信公众好《知识分子》紧接着发表了一篇《争议网红文章“杨振宁的最后一战”》,引用了一些专业人士的评语。

有人的地方就有江湖。

科学的江湖虽然没有金大侠的江湖那么腥风血雨,但是似乎就从来没有、永远也不会平静。

利益之争、权力之争、地位之争、门派之争,等等,在哪个“江湖”都是类似的。正义与邪恶、自私与无私虽然未必总是黑白分明,但是也未必无迹可寻。

有人希望“江湖事,江湖了”;有人愿意大白于天下。

天下人未必都是傻子!老百姓虽然未必看得懂《葵花宝典》,但是知道要练《葵花宝典》, 就要自宫,这点还是明白的!

《海外华人网》将两篇文章同时转载,以飧读者。


争议网红文章“杨振宁的最后一战”

作者: 知识分子

最近,一篇题为“杨振宁的最后一战”的文章(见文末)广为传播,人们再次聚焦中国是否应该百亿/千亿投入建造超级对撞机。《知识分子》是全世界唯一为争论双方都提供过理性辩论的平台。杨振宁先生和王贻芳教授等代表科学家都在《知识分子》阐述过理由。
新出现的网红文章再度引起科学界甚至科学界之外发生激烈争议,其争议程度对超级对撞机的辩论。《知识分子》在此发表收集到的一些评论。
2012年至今,中国科学界,特别是物理学界,激烈争议超级对撞机项目(环形正负电子对撞机,CEPC)。它由中国科学院高能物理研究所提出,科学家代表为高能所所长、中国科学院院士王贻芳。得到海内外高能物理学界较多支持。但科学界,包括物理学界,都有不同意见。

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美国佛罗里达州立大学教授杨昆:

超对称在某种程度上可以在凝聚态中实现,清华大学的姚宏教授在这方面最近有不少文章,我和复旦大学的虞跃教授也曾做过一些早期的工作。可以说超对称和超弦方面的研究为凝聚态物理提供了新思路,并促进了学科间的交流。

南方科技大学物理系教授李淼:

我不支持超弦理论甚至不支持任何量子引力理论已经很多年了,不等于我认为弦论是错的,我在南科大教授名录里的介绍自己的专业第一个还是超弦,第三才是宇宙学。人们研究量子引力理论的时间有五十年了,五十年来这个市场的行情大抵如大A股,一直在三千点之下偶尔会冲到五千点。这种情况估计会持续几百年。

南京大学物理学院教授张雷:

这种标题的文章我向来不看,但看到有几位圈友都转了,觉得自己有责任说一下。

首先声明,讲事实,讲道理的前提下,对科学或社会问题讨论畅所欲言,是好事。我这里只挑我认为几个逻辑或者与事实不符的地方。

文章在约十分之一处黑体称:“CEPC周长100公里,需要占下北京五环那么大的地。” 其实,对撞机要在地下100米甚至更深,只在几个出口占地,就像北京二号线一样没有把故宫和广场给占了一样。请参考CERN的周长27公里LHC。

杨先生说高能物理 “party is over” 不是今年才说的,是四十年前说的。如果你认为从80年代到现在高能物理对于人类认识自然所取得的成就没有意义的话,我只能说每个人的价值取向不同。

此外,文章一直拿弦论说CEPC的事情,满满的阴谋论感。我参加CEPC研讨会和报告不下十次,包括阅读概念设计报告,CEPC从未将弦论、超对称或某一个特定理论作为主要研究目标。

文中对丁肇中、Maiani 很多未证实(或无法证实)的话加粗加黑,以及对发改委评委表决内幕如此之清楚(评委背景,投了什么票)。我很怀疑作者描述的真实性。

前一阵子讲 “李政道和杨振宁恩怨” 的文章,其中稍微想想就知道,有些事情就连当事人本身都无法说清楚,而作者侃侃而谈,简直似乎比任何人都清楚,很难认为是真实的。

这种自媒体文章最近也见多了,把几篇老文章东抄西拼,加上典型电视剧的情结,配上吸引眼球的标题。这些写手收获的流量和利益不用多谈,读者如果丢掉了理性批判,那确实可悲。

戴瑾,曾从事弦论和高能物理研究工作:

醋醋的文章把一场科学争论写得像宫斗剧。宫斗剧有娱乐性,这应该是这篇文章转发量比较高的原因。但一码归一码,在科学上,这篇文章完全搞错了。

弦论、超对称,和超级加速器是三个非常不同的概念,CEPC超级加速器不但和验证弦论一点儿关系都没有,也不是用来验证超对称理论的,它是用来精确测量希格斯粒子的物理性质的。因为刚好有几个弦论物理学家对这个加速器比较热心,就硬是通过超对称,把三个东西绑在一块,那是宫斗剧的分析方法。

超对称这个词虽然很酷,对于行业外人士,很难解释清楚。量子物理中的对称性是很重要的概念,每一种对称性都对应着一些重要的物理现象。自然界的基本粒子有两大类:像光子、希格斯粒子那样自旋是整数的玻色子,和像电子那样自旋为半整数的费米子。超对称理论预测每一个玻色子粒子都有一个费米子超对称伙伴,反之亦然。比如对于光子就应该有一个自旋1/2的光微子,和光子一样参与电磁相互作用,两个粒子除了自旋不同,性质完全一样。但自然界明显不是这样的。于是还有一种叫对称性破缺的理论,它预测当我们把粒子加速到一定能量去碰撞,我们就能发现这些超对称粒子,并且观察到这种对称性。到底这个能量有多高,有不同的可能性。

弦论的基本观点是基本粒子不是像一个点那样的粒子,而是一根弦。这当然和超对称性是两个完全不同的概念。弦论本身不要求超对称性,但超对称的弦论,简称超弦,更有吸引力。比如说非超对称弦论的世界里,有引力子但没有费米子,还是超对称的弦论更像我们的世界。

因此,一般人只听说过超弦这个词,这个词也更酷。尽管如此,把弦论和超对称两个完全不同的概念绑在一起,在科学上至少是非常不严谨的。如果自然界在弦论的能量上才有超对称性,任何人类建造的加速器都无法验证,这一点,读过相关科普的人都会知道。

另一方面,希格斯粒子的理论中有一个技术性的困难,超对称理论提供了一种解答。这一度是超对称理论的重要根据。但这种可能性已经基本被现有的加速器排除了。这一点,业内人士都知道,在LHC没有发现超对称的情况下,再建一个新的加速器,发现它是一个极小概率的事件。

所以超对称不是建CEPC的理由。

注意,希格斯的超对称性和弦论的超对称性是完全不同的东西。二者不光能量差别巨大,背后的物理原因也完全不一样。并且,就算新的加速器发现了超对称,也不能证明粒子就是一根弦;如果新的加速器进一步否定了希格斯能量级别的超对称性,也不能排除自然界在弦论的能量上是超对称的,更不能排除粒子是一根弦的可能性。

CEPC建设的原因,精确测量希格斯粒子的物理性质,说出来远没有超对称和超弦那样酷。

值不值得花300多亿去做这件事,科学界有争论,也不是所有做高能物理的人都支持,不做这个行业的都反对。这当然也不是一个纯科学问题,社会公众有权参与讨论。但也不应该做低俗的推理和类比,比如把它跟三峡工程相提并论(我看到网上有文章这样类比)。

二者的性质完全不同,三峡工程90年代初起步耗资1800亿,今天的钱也不能和20年前的钱去做直接比较。CEPC的倡导者提出,如果在这个加速器上发现了新的现象,就再花1000多亿建设一个更强的加速器进一步探索它。既然没有超对称,希格斯粒子的那个理论难题仍然存在,对它进行精密测量的时候发现新的现象,这种可能性当然存在。但这笔钱即使要花,也是2040年以后的事情,不能把20年以后的钱和20年以前的钱去对比。

还有,加速器是一个周长100公里的环,只需要挖一条深深的隧道,整个加速器是在地下的。醋醋的文章,一开始就误导读者,好像加速器要把环内的整块地都占用,不是这样的。

吴进远,美国费米国家实验室高级工程师:

这篇网红文刷屏时,有的公号标题说中国高能物理大跃进,有的说三峡大坝。但我感觉十分失望,等了几天,始终没有见到用高铁来与CEPC比较的。

CEPC的造价不是所谓“天量资金”,而是大约相当于200-300公里的高铁。这样数量的高铁对国家的价值是锦上添花,但CEPC这样的大科学装置对于国家的价值却是雪中送炭的。

美国费米国家加速器实验室的第一任主任是罗伯特·威尔逊,他最著名的一个论断,是他在1969年4月答复国会议员质询时说过的一句话。当时议员们关心这个新的实验室以及获得的新知识对国家的安全有哪些帮助,罗伯特·威尔逊回答说,这是一个长期的,关乎国家荣耀,爱国主义的事。这些新知识并不能直接地保卫国家,但却能“使之值得被保卫”。

CEPC的科学目标并不是所谓超弦教,而是作者也承认的精确测量希格斯粒子。

很多人包括这个作者鄙薄精确测量,可是科学史上太多的发现是精确测量带来的。别的不说,要不是当年化学家们忍受着铵化合物带来的满实验室的尿骚气味,一遍遍精确测量和比较铵化合物分解氮气与空气氮气重量的微小差异,人们要晚很多年才能发现氩气。我们的钨丝灯泡就会比现在更容易坏,我们留给子孙的钨矿资源就会少很多。

回顾争议超大对撞机

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2016年9月5日
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2016年9月7日
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2016年9月8日
大科学工程与中国高新技术产业发展的关系 | 对撞机的对话4

2016年9月9日
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2016年10月2日
32位在美物理学者联名:中国建造希格斯工厂的黄金机遇

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2017年1月25日
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2017年1月31日
何小刚:评何祚庥院士对中国建设大型对撞机的意见

2017年7月13日
中国超级对撞机与人均负担 | 争鸣

2018年7月1日
杨振宁坚持反对中国建造高能加速器的历史原因

关于CEPC

环形正负电子对撞机(CEPC)是中国粒子物理学界发起建造Higgs粒子工厂和国际大科学装置,其主要用于对希格斯粒子进行精确测量和探测新物理。第一阶段将首先建设正负电子对撞机,第二阶段进行质子对撞机的建设。

王贻芳在今年接受媒体采访时表示,CEPC的隧道有100公里长,第一阶段建设预算约360亿元。

2018年11月,CEPC团队正式发布了概念设计报告,后进入设计优化和关键技术预研究阶段。

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