【美國(guó)《華爾街日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站9月24日文章】題:中國(guó)的“科學(xué)大躍進(jìn)”(作者2004年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者戴維·格羅斯美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)獲得者愛(ài)德華·威滕)
2012年歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子,從而開(kāi)啟了一個(gè)嶄新的時(shí)代。但是,許多問(wèn)題仍懸而未決,包括希格斯粒子的質(zhì)量、亞原子力的統(tǒng)一以及量子重力的合并等——如果科學(xué)家希望了解宇宙的起源,這些都是必須解決的問(wèn)題。
歐洲核研究組織(CERN)資助和運(yùn)營(yíng)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)將對(duì)此提供重要線索。但是,解決一些大的問(wèn)題或許會(huì)需要一個(gè)更加強(qiáng)大的工具。下一次發(fā)現(xiàn)將發(fā)生在何處?位于粒子物理學(xué)的傳統(tǒng)中心——美國(guó)、歐洲和日本——的科學(xué)家有很多令人激動(dòng)的項(xiàng)目和建議。但這場(chǎng)游戲中出現(xiàn)了一個(gè)新玩家:中國(guó)。
許多人都知道,鄧小平解放了中國(guó)的經(jīng)濟(jì),讓中國(guó)走上了一條生產(chǎn)率更高的發(fā)展道路。但鄧小平的另一項(xiàng)創(chuàng)舉卻鮮為人知。他極大地拓展了中國(guó)在粒子物理學(xué)領(lǐng)域的努力,1983年批準(zhǔn)建造北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),這臺(tái)機(jī)器從1988年起開(kāi)始運(yùn)行。
在過(guò)去30年的大部分時(shí)間里,粒子物理學(xué)在中國(guó)穩(wěn)步發(fā)展。但是最近,中國(guó)的粒子物理學(xué)實(shí)現(xiàn)了一次“大躍進(jìn)”。2012年3月,位于華南的大亞灣核反應(yīng)堆的一個(gè)中美領(lǐng)導(dǎo)的合作項(xiàng)目第一次發(fā)現(xiàn)了中微子——一種神秘的中性粒子———的一種重要屬性。
現(xiàn)在,以大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)工程的中方首席科學(xué)家王貽芳為首的一群中國(guó)物理學(xué)家為中國(guó)粒子物理學(xué)的發(fā)展提出了一項(xiàng)雄心勃勃的長(zhǎng)期計(jì)劃。這項(xiàng)計(jì)劃中包括建造“大對(duì)撞機(jī)”。從21世紀(jì)20年代開(kāi)始,這種加速器將創(chuàng)造出極高能的正負(fù)電子對(duì)撞,以比CERN的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)更加詳細(xì)的方式揭示希格斯粒子的屬性。而從21世紀(jì)30年代起,其目標(biāo)將是高能質(zhì)子對(duì)撞,再一次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)挑戰(zhàn)人類理解力和探索未知的能力。
這項(xiàng)預(yù)計(jì)為期30年的計(jì)劃的總耗資將是巨大的——數(shù)以十億美元計(jì)。但是,收益也將是巨大的。中國(guó)將一舉躍升到基礎(chǔ)科學(xué)的一個(gè)重要的前沿領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者位置。從更實(shí)際的角度來(lái)看,要建造這樣一個(gè)巨型對(duì)撞機(jī),中國(guó)將需要吸引很多全球頂尖的科學(xué)家和技術(shù)人員。
對(duì)美國(guó)的科學(xué)來(lái)說(shuō),在這個(gè)項(xiàng)目上同中國(guó)開(kāi)展合作也將有巨大的潛在利益。目前,美國(guó)的高能物理項(xiàng)目將重點(diǎn)放在探索神秘的中微子的屬性上,尚沒(méi)有關(guān)于大型對(duì)撞機(jī)的計(jì)劃。
中國(guó)的“大對(duì)撞機(jī)”還有另一個(gè)吸引美國(guó)和國(guó)際科學(xué)家的巨大好處。中美之間找到合作的方式非常重要。國(guó)際設(shè)施是開(kāi)展這類合作的絕佳場(chǎng)所。
成立于1954年的CERN吸引了來(lái)自全球的科學(xué)家,并在建立二戰(zhàn)后歐洲和諧關(guān)系方面發(fā)揮了重要作用。美蘇物理學(xué)家的科學(xué)合作也曾有助抑制這兩個(gè)超級(jí)大國(guó)之間危險(xiǎn)的緊張關(guān)系。隨著中國(guó)憑借自身實(shí)力崛起成為超級(jí)大國(guó),兩國(guó)在“大對(duì)撞機(jī)”領(lǐng)域的合作可能將發(fā)揮類似作用。