粒子对撞机造价近千亿，高能物理研究为何如此烧钱？我们造不造？

中国建不建粒子对撞机？

粒子对撞机主要作用是加速两股粒子流，使其以接近光速进行对撞，粒子在高能状态下对撞分裂产生人类未知的物质形态，从而研究宇宙万物的本源，该装置可以进行基本粒子如质子、电子等对撞实验；

粒子对撞机为了获得超高速粒子流，通常采用环形超级磁场来加速粒子，要达到接近光速，环形磁场必须长达数百公里才能使粒子加速到实验需求的速度；

粒子对撞机环形磁场的高强电流产生的磁场势必对周围环境造成影响，影响人类的正常生活环境，因此为了避免造成环境破坏，环形磁场必须建在地下数百米深度，这就导致工程浩大，建造费用极其昂贵；

欧洲粒子对撞机建成后，在对撞实验中发现了“上帝粒子”希格斯子，最近报道又发现了两种新的粒子，由此可见对撞机也仅仅是高能物理研究的一个实验装置；

至于中国是否要建粒子对撞机，必须要经过全面论证，首先国内是否有顶级物理学家能完成相关实验、并在量子物理领域有所建树，其二对撞实验能否为国民经济发展助力、能否开发对环境影响小新能源，其三建造工程是否可以带动相关领域技术进步、使中国在航空、材料等领域突飞猛进，其四中国是否已经有足够的闲钱用于对撞机的奢侈消费？

综上所述，粒子对撞机对未来科学发展的贡献值得商榷，如果中国在天体物理、量子物理领域有大量的世界顶级科学成果，建对撞机有必要，如果缺乏相关科研人员，岂不是为他人做嫁衣？

我平时看问题的直观判断灵验率很高，认为此时间节点不宜花千亿人民币去建超级强子对撞机工程，建议我国把它延后些去办。当前要用这么多经费去搞前沿性的一些可应用的技术工程，如研究利用中微子去传输信息。把已知的中微子应用到实践中去，比把未发现的新粒子去应用要相对容易些。

既使我国在十五年内发现了诺奖级的新粒子，也不见得能在二十年内能把它应用到广泛实用性的信息领域去，有什么比先进的信息技术、生物工程和智能重要呢？不会闹笑话把末来可能会发现比希格斯玻色子更微观的粒子留着应用到机械领域去吧！科学家的思想和建义可不要太机械了哦！

可以预想到的是，美国和欧州人在未来十年内不会投入更多的钱到强子对撞机试验中去，在这方面他们的心血将越来越变凉，也很清楚发现更微观的粒子代价越来越高。或许获得过诺奖的杨院士全面考虑过这些问题，而有些国内学者一心想寻求自身专业 探索 的快感。

虽然研究新粒子是去了解微观问题，但要作出宏观规划方面的考虑！慎重、慎重、千万要慎重！

就在11月3日上午主张建造环形电子对撞机的高能所所长、中科院院士王贻芳接受多家媒体采访，被提问最多的问题还是关于我国要建造的环形电子对撞机。

那么为什么主张建造这个对撞机哪？

高能物理要想发展，并且走在前沿就绕不过粒子物理标准模型，这个模型包含了61种基本粒子，其中包括了三大基本作用力的传播子以及组成物质的基本粒子，其中还有一种粒子比较特殊，那就是希格斯粒子，这个粒子又被称为上帝粒子。

希格斯粒子1964年被提出，2012年欧洲核子中心宣布大型强子对撞机（LHC）发现了希格斯粒子。这种粒子从被提出到发现花费了将近50年的时间，至此粒子物理标准模型的最后一块“拼图”被找到。接下来的工作就是要研究希格斯粒子的性质，这对于该领域的科研专家来说是一块大蛋糕，很可能会诞生两到三个诺奖。那么既然要研究希格斯粒子的性质，那么首先就要撞出大量的希格斯粒子，我国可能建造的环形正负电子对撞机一期完成后运行后可以得到至少100万个希格斯粒子。

为什么有人反对建造环形正负电子对撞机哪？

反对人中的代表就是杨振宁，杨老认为建造环形正负电子对撞机资金投入太过于巨大，和我国正在发展的国情不匹配，也会给其它基础科学的经费投入造成影响。并且我国目前在该领域内的专家数量远远不够，即使建造成功后也会需要大量其它国家的科研人员，为他人作嫁衣。

在昨天上午王院士的采访新闻中，他特意强调了一件事情，那就是环形正负电子对撞机的资金投入问题并不是像网上所说消耗数千亿，经过多次估算资金需求大约是360亿人民币。如果在一期运行后取得很好的成就，还可以把电子对撞机变成质子对撞机，继续进行研究，当然这360亿元中不包含后期的投入。

关于环形正负电子对撞机是否建造，并没有谁对谁错的问题，至少现在是看不出来的。即使现在开始建造完成一期工程也要到2030年，之后花费十年的时间运行取数据，二期工程将在2040年开始，至少要在四五十年后才能去评论建造环形正负电子对撞机的正确与否。

粒子对撞机（CEPC）到底造不造，已经争论了几年了。支持一方是中国科学院高能物理所所长、中国科学院院士王贻芳教授、反对现在造对撞机一方是杨振宁先生。双方都曾公开发表过意见与看法，但是从理由上，杨先生的意见更为的中肯一些。

不是不造对撞机，也不是造对撞机没用，杨先生的看法是不支持现在造对撞机，因为耗费巨大，并且每年也需要大量的经费。譬如欧洲的LHC，前前后后6000余名物理学家与研究学者在那里工作过，每年需要一大笔钱来做研究经费，LHC最大的成果就是2013年发现了希格斯粒子。当初美国也曾想在上世纪九十年代建造一个当时世界上最大的对撞机SSC，但后来由于某些原因撤销了这个计划，原本已经在建造的SSC被迫停止，30亿美元打了水漂，虽然美国没有建成大型粒子对撞机，但是人家的基础科学研究丝毫不弱于欧洲。

建造粒子对撞机不仅是建造费用，还有后续的经费支出、维护维修、升级费用等等，这些加起来确实不是一个小数目，这也是杨先生反对的原因之一。

造不造不是我们能说的算的，造了确实有好处，可以吸引很多的学者、物理学家前来研究，也有助于我国培养相关人才，更有可能发现新的物理现象，提出新的物理问题。不造也有理由，不是不造，是不在现在造。

理论物理学家废纸，实验物理学家费电，然而理论最终都需要实验来证明其正确性，高能物理的理论就是严重依赖实验的典型，当物理学家们预言一种新的粒子之后，造价上千亿的对撞机就要开始漫长的验证之路。

“上帝粒子”从上个世纪下半叶被预测存在后，一直到2013年才被造价60亿美元的欧洲大型强子对撞机所发现，并且这个发现只是证明了上个世纪某些高能物理理论的正确性，对于目前的人类文明来说没有一点实质性的好处。

物理学注定就是一个烧钱的学科，高能物理的目的之一就是研究微观粒子，而微观粒子只能通过对撞机来产生，并且随着理论的升级现有的对撞机功率是不足以验证已经升级了的理论的正确性的，唯一的办法就是花更多的钱造更强大的对撞机验证更先进的理论。

欧洲目前已经准备再建造一个210亿欧元的对撞机来做高能物理，而中国的王贻芳院士支持建造的大型对撞机将耗资1300亿人民币币，这还不算建成后的维护费。

从长远来看大型对撞机会肯定是要制造的，但前提是我们有这些“闲钱”去建造它，其实杨振宁建议的是中国在三五十年后再建造大型对撞机，因为那时候肯定比现在国强民富。

某种意义上来说物理学家就是地球上最开心的人，虽然他们动动嘴就能让国家花费上千亿建造大型对撞机，但是 历史 已经证明一个国家如果不注重科学技术就是要挨打的，所以也只能“痛并快乐着”

不造

其实根本不是造的问题，有钱当然要造。问题是，我们是不是得花那么多造。

为啥造价昂贵？

其实我们平时买机械产品，都会有一个精度的说法，尤其是精度越高，造价就越贵。而我们知道，高能物理的研究是在亚原子级别的，电子和质子的尺度都在10的15次方上下，而要控制它们往一个方向上迎头撞到一起，这个技术难度不是一般的高。整个操作要比市面上几乎绝大多数的仪器的误差还要小得多，所以仅仅从这一点上看，它就不会便宜。

其次，它的耗电量运营成本维护成本也搞得离谱，毕竟是要在这么小的尺度内实现操作。这后期的投入都不会小。

目前最有名气的对撞机是LHC，全场27KM。它的造价折合人民币就过了千亿。

成本和收益的考虑

其实要不要造这个问题，如果仅从学术研究的角度考虑，那是一定要造的，因为它一定会对基础物理的研究有帮助的作用。

但是很多事情并不是说，有必要就一定要造。因为这也要考量成本和收益的。对撞机其实就是一种成本相当高，但是收益未可知的项目。很多国家其实都是看哪个项目最有可能有可观的成果才做哪个的。

而我们国家在引力波，黑洞，量子通信，暗物质，暗能量方面的投入都过了千亿。如果还在这方面继续投入的话，某种程度是没啥问题，但确实会增加很多科研经费。

而杨振宁觉得，高能物理如果还是用对撞机，不仅效益不大，而且费钱费力，如果把这些钱都投入到其他更需要钱更能出成果的领域，那岂不是更好？

当然不造。花钱多而且大概率要大比例超支还是第二位的问题，第一位的问题是：这东西有啥用啊？

说是支持高能粒子研究，问题是，高能粒子研究已经几十年没有能够影响人类生活支持应用学科发展的成果了。就拿王院士要花几千亿“进一步测量”的“希格斯粒子”来说，这东东2012年发现，也是号称多么伟大多么超级的成果的。对这些高大上我们完全无异议，我们关心的是：这东西发现至今也若干年了，别说有什么实用价值了，有谁能搞清楚这东西可能对应用学科对人类生活产生什么影响吗？

搞工程的都知道，成本和收益是可行性研究最根本的两个问题。如今对撞机的成本明摆着极其高昂，而且大概率要大比例超支；收益方面更糟糕，根本没有什么明确的新目标，压根是“撞了再说”。唯一能提出来的是对希格斯粒子之类“进一步测量”，可是这些要花海量资源“进一步测量”的对象，是几十上百年里没人能搞清楚有什么用的玩意。

成本高昂，超支风险极大，收益却连一个基本的方向甚至思路都没有，这种东西，别说项目审批是否能通过了，连审批流程都不可能进入才对。搞工程的人谁要是敢提交这么一份申请，信不信立项委员会的人能直接把申请掼你脸上？

对撞机是一种粒子加速器，可以将正反粒子加速到很高的能量然后让正反粒子迎头相撞。大型粒子对撞机是高能物理实验的最强有力设备，同时也被很多人视为烧钱的无底洞。不仅建造对撞机需要大量的资金，后期的使用及维护也要消耗大量资金，并且对更高能量的追求是粒子物理学家的不懈努力。

电子、质子的尺寸很小，目前实验测量到的它们直径的上限要小于十的负15次方米，要让这样小的粒子迎头相撞，必须将它们限制在很窄的范围内运动。目前世界最大对撞机欧洲大型强子对撞机LHC是设计成环形的，其周长达到了27千米，里面接近光速运动的正反质子流，宽度是在纳米（十的负9次方米）的数量级。仅凭这一点就可以感受到其需要有多么高超的技术，这背后当然也需要有资金去进行技术支撑。

环形对撞机的优势是可以通过改变磁场及电场的强度让粒子在固定的环内多次加速，磁场越强、环的半径越大就越能够将粒子加速到更高的能量。为了获得更强的磁场，需要将一些材料冷却到零下二百余摄氏度，以期用通电后的超导体产生强大的磁场。另外，对撞机的环内还需要保持高真空，还需要对海量的数据进行记录。等等严格要求使得对撞机是一个耗电大户，欧洲大型强子对撞机运行起来耗电功率能够达到200兆瓦。

更可怕的是，粒子物理学家对更高能量对撞机的追求似乎是没有止境的，他们不满足于欧洲大型强子对撞机的能量，还要建造周长达到100千米的超大型对撞机。这台对撞机若是真的建成了，后期维护及使用也是一笔巨大的开支。

对撞机对人类认识物质世界的基本组成发挥过关键的作用，在上帝粒子希格斯粒子被发现后，粒子物理的标准模型取得了巨大的成功。虽然关于希格斯粒子还有很多工作需要去做，不过和之前比起来，高能物理的确是遇到了瓶颈期。一些理论预言的存在与粒子相对应的超对称粒子，并且希望用对撞机发现这样的粒子。可事实上，在大型强子对撞机的实验中根本没有发现过超对称粒子存在的痕迹，几乎宣判了超对称粒子的死刑，这让支持超对称理论的物理学家甚是失望。至于还要不要建造超大型对撞机，支持和反对的还在争论着，我等保持观望即可。

物质是金属态氢离子聚合形成的。

高能粒子对撞机没有正确的物理理论指导，是“盲人摸象”！