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【原文转发】​如何评价文章《杨振宁的最后一战》对超大对撞机计划与超弦理论的批判?

何伯良 最后编辑于 2019-12-09 08:16:11
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【原文转发】

如何评价

文章《杨振宁的最后一战》

对超大对撞机计划与超弦理论的批判?

这几天,一篇自媒体文章《杨振宁的最后一战》火了!再一次把我国高能物理学家要极力推进的“环形正负电子对撞机”项目存在的争议带到公众面前。本文精选了知乎答主对该问题的看法,以飨读者。

这几天,一篇名为《杨振宁的最后一战》的自媒体文章火了。文章探讨的是最近几年一直在科学界有争议的话题:中国是否有必要建设下一代大型高能粒子对撞机。中国是否应该建设超大型高能粒子对撞机的问题,争议由来已久。反对方最大的声音是指着这个项目“花钱多”,不一定有成果。支持方表示,这是一次能让中国成为世界高能物理中心的机会,还能极大推动中国高端制造业的发展。

杨振宁的最后一战:阻止中国为耗资相当于三峡大坝的超大对撞机买单

下面是腾讯新闻精选知乎答主"子乾“的回答:

这篇文章趣味横生,深入浅出,洋洋洒洒两万多字,让人大呼过瘾,欲罢不能。如果这是一部根据事实改编的短篇小说,那么,这将是我的评价。但如果这是一篇讨论科学的科普文,那么,我的评价是不负责任的、不合格的文章。

对于超大对撞机计划,不管是反对还是支持,都应该持开放态度讨论。赞成,是为了推进我国的基础科研事业;反对,是因为投入巨大,性价比不足等。但是,不管意见如何,所有的讨论都应该建立在客观事实之上,尤其是其中的科学内容,而非臆想。然而,文中大幅都在讲故事,或者编故事,并没有进行深入讨论对撞机该不该建以及背后的科学。而且对诸多的科学概念都有混淆,比如CEPC、SPPC、超弦理论、超对称理论等等。不仅如此,文中通过“传教士”、“超弦教”等名词误导读者对科研的理解,通过“利益”、“结盟”等暗示这里面有着巨大的利益勾结,通过“权利”等字眼又暗示里其中权利斗争。通过贬低讽刺相关科研人员的行为在任何时候都不应该成为主流,更不应该编造是非,编造权钱交易等恶意抹黑科研人员,以达到反对的目的。这样的行为,真的很LOW。

本人是高能物理在读学生,但是研究方向与超级对撞机没有关系。下文中也提到了。下面就针对其中的观点和写作手法进行讨论。但是,本篇回答并不会参与对撞机该不该建这一讨论,也不会去论述建对撞机的成果与意义,更不会去回答大众对超级对撞机中的疑问,当然,我会维护原文作者不攒成对撞机的观点,本人只是就事论事的针对于文章中的内容与文章的写作手法进行讨论,表达自己的观点。

1、文中最开始的部分说:“从事高能物理研究的人,都指望这个项目上马,不然他们在剩下的岁月中将无事可干。”

这个是很多人对高能物理的误解,认为高能物理就是只能通过超高能对撞机进行前沿物理研究。首先,除了对撞机实验,也有一些其它的实验能够进行高能物理研究,比如说宇宙射线探测器等,通过把探测器放到卫星上进行研究,比如暗物质粒子卫星等。其次,高能物理还有很多的研究并不需要超高能对撞机,而是需要重离子对撞机,比如本人所在的高能核物理组,我们也属于高能物理研究,但是研究的不是超高能下的物理现象,而是在极端条件,比如高温高密,下的物质状态。国内的清华、北大、兰州近物所、华中、国科大等高校研究所都有相关的研究与研究人员,对于这些人,即使这个超大对撞机计划被否决,也完全不会影响这些人的科学研究。这些人,在高能物理研究中并不是少数。

点评:作者在一开始用这句话为后文做了铺垫,使后文中高能物理所以及所谓的超弦教狂热的推进对撞机项目的举动顺理成章,合理化了剧情。

2、文中说:“相对论与量子力学有多辉煌,当代物理学就有多黯淡。”

1900年,开尔文勋爵在英国皇家研究所做了一次演讲,演讲中开尔文提到了,物理学大厦的上空飘着两朵乌云。在这之后的几十年里,正是通过对这两朵乌云的研究,得到了二十世纪最伟大的两个理论——量子力学和相对论。而在二十一世纪初的现在,物理学大厦之上的天空,飘满了乌云,正反物质不对称之谜,暗物质与暗能量之谜,中微子质量之谜,等等,我在这个问题下写过回答:

当代物理学的黯淡,正是因为物理学大厦上空布满了乌云。而黎明出现的前兆,往往就是那最深沉的黑暗。

点评:这句话实际上击中了很多没有相关知识背景人士的内心,很多人都认为前沿科学已经很多年都没有实质性突破性的进展了。作者通过这句话顺利的与读者站在同一战线上。

3、文中第一部分说:“CEPC唯一确定的科学目标,就是精确测量希格斯粒子,即所谓的上帝粒子,如果不能保证超越现有物理框架标准模型,那就跟测量牛顿引力常数的意义差不多,但是谁又能保证呢?”

这是对希格斯粒子、希格斯机制以及标准模型的不懂所造成的的误解。我们现在对于希格斯粒子只是知道其存在,质量多少,但是对于其更精确的性质和数据,所知甚少,比如,希格斯粒子是基本粒子还是复合粒子?标准模型中,希格斯粒子的性质是比较奇怪的,而对于希格斯粒子的精确测量与研究能够使我们更好的认识了解标准模型以及超出标准模型的物理。而精确测量牛顿引力常数,永远不可能得到超出牛顿引力的新物理现象。简而言之,测量希格斯粒子,是为了寻找超出标准模型的新物理现象;而测量牛顿引力常数,只是为了牛顿引力定律的计算结果更精确。另外,谁也不能保证发现新的物理现象,但是科研的意义不就在于此吗?什么时候无法保证一定出成果也成为了反对的理由呢?

点评:与读者形成感情共鸣,进一步加强与读者的心里联系。

4、文中第一部分说:“但是为了满足数学自洽,人类付出的代价是颠覆我们的宇宙观。”

恰恰相反,颠覆我们宇宙观的是不断发现的新的物理现象,而不是数学上的自洽。数学终归是工具,实际上,历史中的数学工具往往都是超前于物理学多年就发展起来的,比如说,爱因斯坦的广义相对论用到的黎曼几何在其半个世纪前就已经被黎曼提出来了。正是由于发现了新的物理现象,颠覆了我们固有的认知,才促使我们去不断发展新的理论,是理论在数学上更自洽。

5、文中第一部分说:“爱因斯坦的相对论,把质量与能量统一起来,搞出了原子弹氢弹,物质与力统一了,那不晓得搞出什么吓人东西。”

在这句话中,作者想通过相对论导致了原子弹而得出超对称理论会导致更可怕的武器的出现,这两件事在逻辑上根本就是无关的,而且所有科学的发展与技术的进步都是两面性的,但是这不是阻碍科学发展的理由。相信任何受过教育的人都能明白这个道理。

6、文中第一部分说:“虽然这是地球人可以做到的,但必须建立巨型对撞机,需要成百上千亿的经费,LHC前前后后就花了100亿美元。超弦与高能物理联手,意味着玄奥的思想与庞大的利益结盟。这是一个很妙的组合,超弦永远无法被证伪,但如果局部证实,就能够屹立不倒。这就跟宗教一样,上帝的仁慈永远触摸不到,但是教会能让人感受到实实在在的关爱,当然还有连绵千年的香火钱。超弦与其说是一个学派,还不如说是一个教派。这可不是醋醋说的,超弦界自己戏称扛把子爱德华·威滕(Edward Witten)为Pope,也就是教皇的意思。”

“超弦与高能物理联手”???“玄奥的思想与庞大的利益结盟”???“宗教”???阴谋论???对于这段话,我已经不屑于反驳了,各位看官自然明白。

点评:“玄奥”、“利益”、“联手”等词汇击中了读者心里最感兴趣的部分,再用“上帝”、“教会”等名词进一步讽刺了对撞机项目与相关科学家,把科学事件彻底变成一档利益勾结的交易,并与文中开头相呼应。

7、文中第二部分说:“2015年6月3日,LHC将能量提升到接近设计峰值的13TeV,仍未发现超对称粒子的迹象,99.999%的超对称理论原始参数空间荡然无存。超弦教只好改口,称预估的能级,是超对称理论与标准模型“自然结合”后的计算结果,没有撞出来超对称粒子,它们的结合方式可能并非“自然”,需要更大能级的对撞机才能发现超对称粒子。.......他在20多年前就说过,1TeV就能看到超对称粒子,后来被实验打脸,又改口称得100TeV才行,这差不多就是CEPC的升级版SppC的能量峰值。这等说辞,连我等普通人都听得出来在耍流氓。没有理论预测,或者随意调整预测,谁知道多大能级才撞得出来,花费成百上千亿建造大型对撞机,只有0.001%的胜率,这还是瞎猫碰上死耗子的结果。”

作者真的明白什么是科研吗?这些实验都是建立在一定的理论预测上的,但是,理论的自由度是很大的,谁也无法保证理论是完全正确的啊,正是如此,才需要实验对理论进行验证或者根据实验结果不断地改进理论,实验的结果与理论不符,当然得修改理论了,难道理论错了还要坚持吗?什么叫做“改口”,什么叫做“打脸”,什么又叫做“耍流氓”???科研就是在这只有0.001%的胜率中找到一条通往未来的路,如果路一开始就摆在眼前,还需要研究探索吗?

补充:这一点的反驳本人确实充满情绪化,但是不认为有错误。客观的说,超对称理论确实被LHC否定的差不多了。但是所有理论的发展不都是如此吗?实际上,为了解释物理现象,科研人员会提出众多的可能的理论假设,然后再通过不断的论证,进而根据论证的结果找到最可能的候选理论,然后通过实验验证。可是,谁也无法保证就是这个理论就是正确的啊!在理论被实验否定了之后,肯定就要继续修改与发展理论,这样的实验结果虽然否定了原有的理论,但是也是提供了新的方向,以及新的实验数据,结合这些新的数据与原有的理论,修改后得到新的理论,然后进一步验证,科学从来就是这样逐步的发展起来的。难道说实验否定了理论,理论就不继续发展了吗?

另外,CEPC不是为了验证超对称理论!!!!!!!!

而是为了测量希格斯粒子。而希格斯粒子一定是存在 的,因为已经被发现了,而且希格斯粒子还有大量的性质没有被测量,CEPC的目的就是去精确测量希格斯粒子。因此,CEPC一定会出成果的,只是不确定是否能有重大突破而已!!!

点评:这段话把相关研究人员批判为一群坑蒙拐骗的骗子,嘲讽了对撞机项目。读完此段,读者心中已经认定相关科学家与实验皆为骗局。

8、文中第二部分说:“上世纪80年代,中国搞北京正负电子对撞机(BEPC),虽然没有提出什么宏大理想,但是对于实现什么样的科学目标可是一清二楚,李政道与丁肇中等华裔诺贝尔科学家也来积极推动这件事。而这一次,他们保持了沉默,丁肇中还是王贻芳的老师,高能物理界的大师级人物。”

当时中国推进BEPC时,杨振宁就已经反对了,但是当时的科学家和政府顶着很大的压力还是很好的做起来了。当时的科学目标一清二楚,现在的目标同样很清楚,并不存在迷茫的地方。另外,丁肇中对对撞机的态度是支持的,下图是本人拍摄于2019年11月国科大的举办的中科院前沿科学战略研讨会时丁肇中的报告:

反对丁肇中实验的人也不少,其中也不乏诺奖获得者,但最后丁肇中做出了亮眼的成就。在这样的场合讲这样的故事,我相信态度不言自明。

9、文中第三部分说:“2015年,格罗斯在《华尔街日报》撰文《中国的科学大跃进》,力挺中国超大对撞机计划,生怕他的文章中国人看不到,他还特意让人翻译成中文。”

事实上,这个翻译工作并不是格罗斯主动要求的,而是高能所的要求,而做翻译的老师正是本人所认识的一位老师,并且译文标题并没有出现“大跃进”这样的字眼。说一点主要是想说明原作者的自己臆想编造的行为。

10、文中第四部分说:“然而讽刺的是,验证标准模型的实验数据与理论的预测,也是有史以来最匹配的,标准模型几乎牢不可破。”

标准模型的成功是非常巨大的,是目前最为成功的一个模型。但是说标准模型几乎牢不可破有点过了。实际上,标准模型也有很多的问题并没法解决,除了作者已经提到的没有包含引力、暗物质和暗能量,其它的问题也有很多,比如说CP破坏问题(与正反物质不对称息息相关),中微子振荡问题,等等。只能说标准模型的成就和不足都是巨大的。

11、文中第四部分说:“由于评委会主席就是威滕,所以每年获奖者大多是超弦研究者或其盟友,如王贻芳就得过,今年的基础物理突破奖给了研究超引力的科学家,充分展示了什么叫做“肥水不流外人田。”

这段话误导意向太明显,王贻芳获得2016年的基础物突破奖是因为其在大亚湾中微子实验中做出的突出成就,王贻芳凭借着这个成果多次获得过国内国际大奖。

12、文中第七部分说:“在爱因斯坦忙着收拾引力的时候,一群科学家排成方队踢着正步走远了,这里面有玻尔、薛定谔、海森堡、狄拉克……量子力学山头上一堆大王,广义相对论山头上只有爱因斯坦一个光杆司令。”

实际上,爱因斯坦也是量子力学的主要推动者,其提出的光电效应、光子等概念在实际上推动了量子力学的建立与发展,其与海森堡、波尔等人对于量子力学原理的争论更是极大的促进了量子力学的发展。所以,爱因斯坦应该是脚踏两个山头啊。

13、文中第十部分说:“为统一而统一,超弦不惜为了数学自洽引进超越现实的额外空间维度,反而发散成了几乎无穷大数量的宇宙,成为了吓唬公众的玄学。”

“超越现实的额外空间维度”,什么叫做超越现实呢?因为无法在生活中感受到就是超越现实吗?普通的低能实验也无法发现质子和中子,但是能量提高就能看到了,那么质子和中子是现实的吗?再提高能量,还能发现大量的强子,这些强子是现实的吗?科学上提出的假设,从来都是循序渐进的,而不是突然没有任何缘由的臆想。引入额外空间维,一点也不超越现实,如果能够验证,就是正确的,如果与实验相悖,则是错误的,无所谓超不超越现实。

14、文中第十部分说:“当年LHC上马,好歹还有希格斯粒子保底,CEPC有什么?实验依据不足,目的不明,再加上天量巨资,作为一个有责任的科学家,杨振宁能不反对吗?他给出两个方向建议,进一步研究加速器原理,或专注弦论美妙的几何结构。”

CEPC有着明确的科学目标:

● CEPC的科学目标不是直接寻找超对称,而是对Higgs的性质及其他标准模型的参数做精密测量,通过寻找与标准模型不一致的地方,间接发现新物理

● 模型无关的分析,特别是希格斯质量的自然性问题告诉我们新物理大概会出现在1-10 TeV

● 目前已知的标准模型的问题,包括质量等级,真空不稳定、没有暗物质粒子、中微子(质量)、希格斯粒子自耦合问题等,都跟希格斯粒子有关。

● 希格斯粒子的仔细研究是粒子物理研究必不可少的一步

● CEPC可以最精确地测量希格斯粒子,做出重大科学发现;CEPC可以把Z,W粒子的测量精度提高1-2数量级,和希格斯一起,全方位、最高精度地检验标准模型,寻找新物理,实现重大突破。

CEPC主要是对希格斯粒子的研究,发现新物理,而跟超对称、超弦理论没有直接的关系。

15、文中对于“超对称理论”和“超弦理论”的使用混乱。超对称理论起源于超弦理论,但是这几十年的发展中逐渐独立于超弦理论。实际上,大统一理论(注意与超弦理论区别),就可以通过场论+超对称理论进行构建,这样的理论独立于超弦理论,但是没有包括引力。实际上,推动对撞机建设的,有很大一批是做大统一理论、新物理的人,而超弦理论的人恰恰是少数。

16、杨米尔斯理论虽然在形式上统一了电、弱、强三种力,但是在考虑了希格斯机制后也只是真正的统一力电、弱两种力,强力一直无法被统一。而其中一个关键的候选理论就是超对称理论,考虑超对称理论,(理论计算发现)电、弱、强三种力就可以在更高的能标上获得统一。SPPC要验证的理论,是这个层面上的统一理论,而非超弦理论。

17、CEPC有着明确的目标,就是对希格斯粒子做精确的测量,深入研究希格斯粒子的性质,以期望发现新物理现象,为下一步高能物理的发展提供方向。其造价预估为360亿人民币。CEPC并不直接验证超对称,更不会验证超弦理论。而超级质子质子对撞机(SPPC)是在CEPC有重大突破性发现、高温超导技术有重大突破等条件满足的情况下才会考虑建设的项目,预估投入1000亿人民币,而目前只是在进行CEPC建设时,挖一个大一点的隧道,为未来可能的实验预留空间,避免重新挖隧道,节省巨大的成本。

个人感想

本人作为一个高能物理在读研究生,内心里是希望CEPC能够被批准立项,希望其建成,但这样的想法很大的原因是自己是高能物理的一员,也就是所谓的屁股决定脑袋。当意识到这一点后,我也会理性接收别人提出的反对意见,比如耗资巨大、可能的实验结果不足、性价比低等等,这些都是值得讨论的事情,因为这确实是一个非常巨大的投入,必须深入讨论。

然而,文中大幅都在讲故事,或者编故事,并没有进行深入讨论对撞机该不该建以及背后的科学。而且对诸多的科学概念都有混淆,比如CEPC、SPPC、超弦理论、超对称理论等等。不仅如此,还通过“教”、“利益集团”等误导性词汇进行引导,暗示这里面有着巨大的利益勾结,以及通过“权利”等字眼又暗示里其中权利斗争等。即使是当事科学家的宣讲与回应也都是在就事论事、进行科学的讨论,反而是一些吃瓜群众恶意抹黑、编造事实、带节奏。这一点实在让人无法容忍。

作者的写作手法非常高明,戏剧性和娱乐性很强,很多科学理论和背后的故事都用戏谑的手法表达了出来。文中也不乏非常精彩的科普片段,比如对于数学之美等方面的部分,我个人也是很喜欢,我本来是很佩服这样的人,但是,作者用这样的超高写作手法,更多的是对超弦理论、对超级对撞机计划、对背后做出巨大科学贡献的科学家的讽刺与不屑。但是最可怕的是,看完之后,心里隐隐觉得不对劲,有什么地方不对,但是很难直观的找到一个确定的点进行反击。再读一遍才发现,作者已经把自己的嘲讽与不屑揉碎了混进在这篇文章的每个角落。多希望作者能够用这样的才能写一篇具有严谨客观事实的讨论文章。

任何人都可以进入到这个问题的讨论中来,不管是相关的科学家还是无关的吃瓜群众。但是讨论归讨论,通过贬低讽刺相关科研人员的行为在任何时候都不应该成为主流,更不应该编造是非,编造权钱交易等恶意抹黑科研人员,以达到反对的目的。这样的行为,真的很LOW。

杨振宁是一个非常伟大的科学家,其对高能物理的发展做出了顶级的贡献,他自然有他的立场。王贻芳也是很厉害的科学家,做出的成绩也是耀眼瞩目,而作为一个中国的科学家,提出并推动可能的科学项目是有责任感的体现,无论最终这个项目有没有建成,就像王贻芳自己说的:

如果我没有提,是没尽到责任。

我不想过多的讨论该不该建对撞机,在这一点上我只想上一点价值,抒发一点情怀:

当代物理学的黯淡,正是因为物理学大厦上空布满了乌云。而黎明出现的前兆,往往就是那最深沉的黑暗。

未来,如果这个项目被正负政府,疑为打字出错,故改正之。)立项批准,我会开心于我国高能物理事业的发展与进步;如果没有被批准,那我也知道,这笔钱会流入到其它的学科与领域,在另一个角度上促进着国家的发展与进步。不管哪种结果,我都会为之欣喜,因为我是一个热爱祖国的中国人,我始终相信决策者最终能做出符合国家长远利益的决策。


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  • 泉水涓涓
  • 蒋锷初
  • 西江月
  • 何伯良
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6条评论

  • 谢谢西江月老师关注支持!顺致冬日安康!
    2019-12-09 16:19:26 0回复
    1
  • 泉老、蒋老等各位博友:请把两篇文章互相对比一下,我们虽然都是高能物理专业的门外汉,但对祖国未来发展的关切,又都是热心人。所以,从目前国内外形势看,老汉我赞同杨振宁博士的建议,暂且把超级对撞机项目放一放,先把事关国家安全、民族复兴大局的战略工程促上去!至于什么“弦论”,就让欧美、日本等国折腾去吧!这就是科学研究,“有所为,有所不为”的最好选择!您们同意吗?…
    2019-12-08 19:30:03 0回复
    1
  • 谢谢蒋老关注支持!顺致冬日安康!
    2019-12-08 19:08:12 0回复
    1
  • 谢谢泉老关注支持!顺致冬日安康!
    2019-12-08 19:07:20 0回复
    1
  • “不管哪种结果,我都会为之欣喜,因为我是一个热爱祖国的中国人,我始终相信决策者最终能做出符合国家长远利益的决策。”

    与三峡工程不同,这回是慎重听取专家意见,相信最终能做出符合国家长远利益的决策!
    2019-12-08 16:59:12 1回复
    1
  • 我们没有发言权。
    2019-12-08 15:12:04 0回复
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1941年11月7日生于常州,现退休,信仰坚定,热衷于义务传播党中央声音,宣传正能量。兼顾科普教育和高科技发展新闻发布…
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