科学理论从来都不是凭空想象出来的,都是在很多的实验证据上构建起来的。我们现在的粒子物理,缺乏实验证据来给下一步的发展作出指引。这也就是为什么我们现在推动的各种实验装置,包括像丁先生在天上寻找暗物质,都是希望寻找实验证据,为下一代的理论构建提供指引。 《科学大师》:丁先生有跟您讲过吗?他公开讲到AMS(阿尔法磁谱仪)观测的宇宙实验结果和现在所有的宇宙线理论都不符,从您这个角度能给予一些延伸的解读吗? 王贻芳:丁先生团队在实验当中看到的这个宇宙线的能谱、通量,跟我们现有的理论不符,那么我们需要知道这些宇宙线是哪里来的,为什么会有现在这样一些能谱?为什么是你现在观察到的这个样子,这可能跟很多东西有关,跟宇宙的起源有关,跟宇宙的构成有关,当然也跟这些宇宙线的传播方式有关。 因为整个空间当中既有磁场,也有各种星际物质,所以宇宙线它是怎么产生的,怎么传播的,还有很多不被理解的地方,这些星系又是怎么样的?它本身的性质是什么?这又跟宇宙的起源和后来的演化有关。但是我们现在并没有一个很完整的理论框架,把所有的实验事实都放进去。 从历史的发展来看,从来都是实验先行,我们发现了一堆实验证据,最后用传统的理论无法解释,等到你证据足够,就会出来各种不同的理论,逐渐聚焦到正确的方向,慢慢就会形成相对正确的理念。我们需要增加更多的实验证据,观察到新的实验现象,构建新的理论框架模型,或者是对现有模型进行重大改进,使我们对整个的宇宙有一个更深层次的认识。 九,我们现在已经落后于人了,再不奋起会更落后 《科学大师》:您之前说到,高能所过去30年是老一代人打下的基础,对您这一代更年轻的高能物理人来说,希望能够继续创造辉煌,不要躺平吃老本。因为再过20年,如果还是维持现状,就要远远落后于人。这种危机感是怎么来的? 王贻芳:高能物理的发展跟其他领域不一样,就在于我们主要依赖大科学装置来获得实验,没有装置就没有研究手段,就做不了任何事情。 一个装置从设计规划建设到运行,二三十年是一个很正常的现象。北京正负电子对撞机到现在为止已经运行40年了。如果从现在开始,我们20年躺平,没有任何新装置,没有任何新的想法,看看我们自己的规划再看看人家的规划,假设我们连规划都没有,假设我们的规划是错误的,甚至没有启动,人家要做成了,那肯定我们就远远落后了。 国外正在运行的装置是超过我们的,比如欧洲大型强子对撞机,正在运行,已经运行了差不多十几年了,那比我们当然是强非常多。这个大型强子对撞机大约会在2040年左右结束运行,他们又规划在2035年到2045年建设一个新的装置。如果我们不能在这之前建设一个装置跟他竞争的话,自然到了2040年、2050年我们还是落后。 所以我们希望能够在2030年之前开始建设我们的装置,这样就会比他们提前5年左右,这5年的时间足够让我们领先于它,国际上谁开始做谁就领先。 《科学大师》:您的意思是说,粒子物理进一步要取得更大的突破,最大的瓶颈可能就是所谓的大装置、大对撞机,如果没有,那我们可能就落后于别人,是这个意思吗? 王贻芳:我们现在已经是落后于别人,我们并不领先。我们没有设备嘛,领先是领先在设备上,相应的,我们的研究成果也是落后于欧洲。 你没有设备,自然只能用别人的设备,用别人的设备当然可以得出一些成果,这个成果大家当然可以共享,但是成果的主要贡献者,能够得到大家承认的,就是谁造的设备谁得。 希格斯粒子是在欧洲核子中心发现的,中国人当然参与了,但是人家说中国有1%的贡献,而希格斯粒子是欧洲核子中心发现的,就这么简单,哪怕你的名字是在论文当中,但是大家都公认是他们的贡献最大,他们是装置的设计者和建造者。 十,总投入360亿,这笔账到底应该怎么算? 《科学大师》:我老实讲,舆论上会质疑,360亿这么多钱的投入是不是划算,这个账应该怎么算呢? 王贻芳:要这样算,第一我们都应该认识到基础科学研究很重要。第二粒子物理是基础科学研究当中很重要的一部分。粒子物理作为基础科学研究的一部分,投入经费在整个国家的GDP当中应该占多少份额,应该拿多少钱?我们当然不能把所有基础科学的钱都拿去做粒子物理,我们也不能把中国所有的GDP的钱都拿来做基础研究,只是需要一个合理合适的比例。 |