【美國《華爾街日報》網(wǎng)站9月24日文章】題:中國的“科學(xué)大躍進(jìn)”(作者2004年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者戴維·格羅斯美國國家科學(xué)獎獲得者愛德華·威滕)
2012年歐洲的大型強(qiáng)子對撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子,從而開啟了一個嶄新的時代。但是,許多問題仍懸而未決,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題。
歐洲核研究組織(CERN)資助和運(yùn)營的大型強(qiáng)子對撞機(jī)將對此提供重要線索。但是,解決一些大的問題或許會需要一個更加強(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、歐洲和日本——的科學(xué)家有很多令人激動的項目和建議。但這場游戲中出現(xiàn)了一個新玩家:中國。
許多人都知道,鄧小平解放了中國的經(jīng)濟(jì),讓中國走上了一條生產(chǎn)率更高的發(fā)展道路。但鄧小平的另一項創(chuàng)舉卻鮮為人知。他極大地拓展了中國在粒子物理學(xué)領(lǐng)域的努力,1983年批準(zhǔn)建造北京正負(fù)電子對撞機(jī),這臺機(jī)器從1988年起開始運(yùn)行。
在過去30年的大部分時間里,粒子物理學(xué)在中國穩(wěn)步發(fā)展。但是最近,中國的粒子物理學(xué)實現(xiàn)了一次“大躍進(jìn)”。2012年3月,位于華南的大亞灣核反應(yīng)堆的一個中美領(lǐng)導(dǎo)的合作項目第一次發(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)堆中微子實驗工程的中方首席科學(xué)家王貽芳為首的一群中國物理學(xué)家為中國粒子物理學(xué)的發(fā)展提出了一項雄心勃勃的長期計劃。這項計劃中包括建造“大對撞機(jī)”。從21世紀(jì)20年代開始,這種加速器將創(chuàng)造出極高能的正負(fù)電子對撞,以比CERN的大型強(qiáng)子對撞機(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)子對撞,再一次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大型強(qiáng)子對撞機(jī)挑戰(zhàn)人類理解力和探索未知的能力。
這項預(yù)計為期30年的計劃的總耗資將是巨大的——數(shù)以十億美元計。但是,收益也將是巨大的。中國將一舉躍升到基礎(chǔ)科學(xué)的一個重要的前沿領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者位置。從更實際的角度來看,要建造這樣一個巨型對撞機(jī),中國將需要吸引很多全球頂尖的科學(xué)家和技術(shù)人員。
對美國的科學(xué)來說,在這個項目上同中國開展合作也將有巨大的潛在利益。目前,美國的高能物理項目將重點(diǎn)放在探索神秘的中微子的屬性上,尚沒有關(guān)于大型對撞機(jī)的計劃。
中國的“大對撞機(jī)”還有另一個吸引美國和國際科學(xué)家的巨大好處。中美之間找到合作的方式非常重要。國際設(shè)施是開展這類合作的絕佳場所。
成立于1954年的CERN吸引了來自全球的科學(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超級大國之間危險的緊張關(guān)系。隨著中國憑借自身實力崛起成為超級大國,兩國在“大對撞機(jī)”領(lǐng)域的合作可能將發(fā)揮類似作用。