如何看待王贻芳「中国建造大型对撞机，今天正是时机」的言论？ - 知乎有问题，上知乎。知乎作为中文互联网最大的知识分享平台，以「知识连接一切」为愿景，致力于构建一个人人都可以便捷接入的知识分享网络，让人们便捷地与世界分享知识、经验和见解，发现更大的世界。<strong class="NumberBoard-itemValue" title="被浏览<strong class="NumberBoard-itemValue" title="4,115分享邀请回答4244 条评论分享收藏感谢收起作者：王贻芳 来源： 发布时间： 10:51:39
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王贻芳：中国建造大型对撞机，今天正是时机
中国科学院高能物理研究所所长 王贻芳
今天（9月4日）《知识分子》刊发了杨振宁先生的文章《》，作为正在高能物理一线从事实验工作的科学家、现任中国科学院高能物理研究所所长，我不能同意他的观点。杨先生是我尊敬的前辈科学家，我更尊重科学和理性。如果以下言语有冒犯之处，还请原谅。
（一）杨先生反对的第一点理由是造大加速器是无底洞，因为美国的SSC造价飙升，半途而废，浪费了30亿美元。欧洲的强子对撞机花费了100亿美元。中国的大加速器不可能少于200亿美元，甚至是一个无底洞。
这里实际上有三个问题，一个是SSC为什么会失败，第二是中国的大加速器到底需要多少钱，第三是这个估计可靠吗？ 是不是又一个无底洞。下面我一一回答。
（1）美国的SSC为什么会失败 ？ 大加速器都是无底洞吗 ？
美国SSC失败的原因有很多，包括当时的政府赤字且与国际空间站争夺经费、美国的两党政治斗争、德克萨斯与其它地区的区域竞争，还有管理不善、预算错误、造价飙升、国际合作不够等。具体分析及历史资料见参考文献【2，3】。其实&预算超支&绝不是SSC失败的主要原因，而是有其特殊及偶然原因，主要是政治因素。
对美国来说SSC半途下马是一个极为错误的决定，它使美国的高能物理研究失去了发现希格斯粒子的机会，失去了未来发展的基础和机遇，失去了国际领导地位，到现在还没有翻身。这个决定对美国的大科学研究产生了极为负面的影响，并使一代美国人失去了梦想的勇气。当年美国科学界反对SSC的理由跟我们今天在中国听到的有很多相似的地方。事实上SSC的终止并没有让任何科学家获得经费的增加，当然SSC的启动也没有减少任何人的经费，很多当年反对的人后来也后悔了。
在此之后欧洲建造了大型强子对撞机（LHC），获得了极大的成功。虽有超支，但并不是太多。说明大型加速器并不一定是&无底洞&，是可以成功的。
中国的政治与美国完全不同，对大工程建设实际上有其优越性，偶然性较小。今天的中国已经干了很多美国人不干、或干不了的事，未来这样的事还会有。SSC失败，不代表我们就不能建造大型加速器。我们应该要科学仔细地分析，同时要做好国际合作，做好管理，控制预算。
（2）到底需要多少钱？我们规划的大型对撞机项目（以周长为100公里算）分两步走：第一步正负电子对撞机（CEPC）建设阶段，约在年间，工程造价（不包括土地、&七通一平&等）约400亿人民币。如果这第一步成功，CEPC有新物理的迹象，且高场磁铁所需新型超导材料技术成熟，其价格降到合理水平（比如~20元/千伏安米），我们可以走第二步&frac34;质子对撞机（SPPC）阶段，工程造价在1000 亿人民币以内，时间是在年左右。这里如果减去国际贡献约30%，中国政府应该出资大约300亿人民币（每年30亿）和700亿人民币（每年70亿），但不包括未来的通货膨胀。这里有一个&第二阶段&是为了说明这个方案有极为长远的科学寿命，可以带动更重要的技术发展（如高温超导），是对&第一阶段&科学及技术意义的一个补充。我们现在讨论其设计也是为了保留未来发展的可能性，避免因为考虑不周，比如加速器隧道周长与截面大小等，把未来发展的可能性给堵死了。有这样一个第二阶段的长远目标也会对高能物理和相关技术的发展有重大意义。
(3) 这个价格估计是否可靠，是不是会成为无底洞而重蹈美国SSC的覆辙？ 首先我们知道在过去50年间，国际上有许多成功的加速器工程(如LEP，LHC,PEPII,KEKB/SuperKEKB等)，也有许多不太成功的加速器工程（ISABELLE，SSC，FAIR等）。这里不成功的都是质子加速器，电子对撞机还没有不成功的先例。原因主要还是质子加速器较为复杂，对超导技术的前瞻与预估较难，不易在技术、造价与指标上有一个恰当的把握。指标高了造价会超，指标低了又显得过于保守。
国内大型工程成功的案例很多，高能所建所40年以来，在北京正负电子对撞机、大亚湾中微子实验、散裂中子源、ADS注入器等超过亿元的大型加速器及探测器工程中，均按工期、指标完成，实际造价与预算相比，连5%都没有超。我们有成熟的估价、建造、管理经验。
事实对CEPC的估价我们采用了两种办法：1）分解法：将各设备部件造价相加；2）类比法：与国内外已完成的同类装置与设备相比。在总价和系统级，两种办法必须在20%以内一致。在完成了初步概念设计【1】以后，我们产生了一个1000多项的设备清单，据此进行了造价估计，并邀请国内外专家进行了评审。如果杨先生不相信我们的估价，可以组织再次评审。
对第二阶段SPPC的估计我们只采用了类比法。因为这不是现阶段的主要任务，也不是一定要上的，只是一个可能性。谈论它的造价意义不大。因为我们说过了，不成熟（包括造价）不会启动，所以怎么会是无底洞呢 ？
（二）杨先生反对的第二点理由是中国目前仍然是一个发展中国家，还有亟待解决的民生问题，超大对撞机不是燃眉之急，目前不宜考虑。
任何一个国家，特别是对中国这样一个大国，必须考虑当下和长远，不可偏废。民生问题当然要解决，而且这也确实是目前国家预算支出的主要内容。但我们也要考虑长远，要有合适的比例进行基础科学研究，要能够不断发展，要有领先世界的能力。清末的中国，人民富庶，GDP世界第一，虽然有能力购买枪炮，但不掌握科学，没有可持续发展能力，最后还是被动挨打，民生也无从谈起。
几百年来，对物质微观结构的研究，从分子、原子到原子核、基本粒子，在相当程度上引领了人类科学的发展。高能物理研究物质的最小结构及其规律，采用的手段覆盖领域宽广，从加速器、探测器到低温、超导、微波、高频、真空、电源、精密机械、自动控制、计算机与网络等，在很大程度上引领了这些高技术的发展并得到广泛应用，是基础科学及高技术研究中具有标志性的一个重大领域。建造大型对撞机可以使我们在这样一个重大的、有引领作用的科学领域领先国际达几十年，可以在相关技术领域领先国际，使一些重要产品实现国产化并走到世界最前沿，可以形成一个国际科学与技术中心引进吸收国外的智力资源，可以培养几千名有创新能力的物质科学及相关技术的顶尖人才，怎么不是燃眉之急，当务之急 ？
事实上，中国政府和普通民众给全世界人民的感觉是很有钱，也很现实。一个大国，没有对人类文明的贡献，大概很难说话响亮，有软实力和影响力。这也反过来影响了中国在世界上获取利益。从占GDP的比例来看，大型对撞机的造价（即使包括SPPC）并没有超过上世纪80年代的北京正负电子对撞机，也低于国际上的LEP、LHC、SSC、ILC等各类已完成的和计划中的设施。
在下一个五年计划开建大型对撞机，是我们在高能物理领域领先国际的一个难得的机遇。首先新发现的希格斯粒子质量很低，使我们有可能提出环形正负电子对撞机这个方案来研究它，而且这个环形对撞机还有机会改造成质子对撞机，有长达50年以上的科学寿命；其次，欧洲、美国和日本手头都有项目，20年之内很难腾出手来，我们的竞争环境相对较好；第三，我们有北京正负电子对撞机的经验，刚好这个机会是我们的长项，有技术和人员队伍的积累。这个机遇期的时间窗口只有10年，失去这个机会，下一次就不知道是什么时候了。同时我们有极好的大型地下工程施工经验，中国的经济仍处于高速发展期，也处于转型期，有建设能力和科学需求。因此大型对撞机是一个各方面都合适的项目。
（三）杨先生反对的第三点理由是建造超大对撞机必将大大挤压其他基础科学的经费。
中国的基础研究经费目前占研发经费的比重大约是5%，国际上发达国家一般是15%。我们是发展中国家向发达国家迈进，同时又是一个大国，我认为应该逐步增加到10%，直至最后向15%迈进。所以从数字看，基础研究经费还有巨大的增长空间（大约每年1000亿人民币以上），不存在挤压其他基础科学研究经费的情况。
另一方面，增加的经费应该向哪个方面投呢？ 大家都知道我国的基础科学研究经费中有相当大的一个比重是用来购买仪器，而且主要是外国仪器。所以如果我们突然平均地增加基础研究经费，或向某些领域倾斜，估计会大大拉动美欧日的GDP。而如果我们花10年的时间投入300亿建造加速器，90%以上的钱会花在国内，会推动国内企业的技术进步和市场占有率，会培养成千上万的有能力自己设计与建造设备的科学家和工程师，这将大大推动我国科学仪器设备的发展，同时也会推动其它领域的发展。事实上这个投入也没有大大改变各领域的投资比例，从长期来看，是使各领域的比例与国际上基本一致（目前国内粒子物理、核物理比例严重偏低是一个事实）。国家现在提出发起和领导国际大科学工程和计划，CEPC就是一个极好的候选项目。这与发展其它基础科学也不矛盾。
（四）杨先生反对的第四点理由是高能物理学家想寻找的&超对称粒子&和&量子引力化&都未被发现，未来希望用对撞机发现猜想中的粒子也是不会成功的。
建造大型对撞机的科学目标自然不是杨先生所说的那样。在我亲手交给杨先生的《CEPC 初步概念设计报告》（英文）【1】中，我们清楚地描述了科学目标。简言之，粒子物理目前的标准模型只是一个在低能情形下的有效理论，需要继续发展更深层次的理论，虽然现在已有一些超出该模型的实验证据，但需要更多的实验证据指明未来的发展方向。目前已知的标准模型中的问题，大部分与希格斯粒子有关，因此更深层次的新物理应该会从希格斯粒子处露出蛛丝马迹。CEPC可以将希格斯粒子的测量精度提高至1%左右，比LHC好10倍，这就可以确认希格斯粒子的性质，判断希格斯粒子是否与标准模型预言完全一致。同时CEPC还有望首次测量希格斯粒子的自耦合，确定希格斯场参与的真空相变的形式，这对宇宙的早期演化具有重要意义。因此，无论LHC是否发现新物理，CEPC都是需要的，这是粒子物理发展中跳不过去的一步。
如果有新的希格斯粒子耦合形式，新的伴随粒子，非点结构的希格斯粒子，或其它与标准模型的偏差，我们可以进行第二阶段，建造大型质子对撞机，直接寻找造成偏差的原因。这个原因当然可能是超对称粒子，也可能是其他粒子。对我们实验物理学家来说，我们会关心理论物理学家的预言，但绝不会依赖他们。现在就预言对撞机会发现或不会发现猜想中的粒子，有点过于武断了，这也不是国际高能物理学界的主流意见。
（五）杨先生反对的第五点理由是七十年来高能物理的大成就对人类生活没有实在的好处，未来也不会有好处。
七十年来，高能物理有许多成绩，其发展出来的技术与人类生活息息相关。没有高能物理，就没有同步辐射光源（发展自正负电子环形对撞机）、自由电子激光（发展自正负电子直线对撞机）和散裂中子源等装置，我们现在的许多生物、地质、环境、材料、凝聚态等方面的进步就无从谈起。没有高能物理，今天在医院里的很多检查与治疗（MRI，PET, 癌症的放射性治疗等）就不会存在，或者不会那么先进，或者会推迟出现，许多人的生命会被缩短，生活质量会被降低。没有高能物理，就没有（或者推迟出现）触摸屏，智能手机就是一个梦想；没有高能物理，就没有WWW网页，大家就不能上网，网络经济更是无从谈起。人类从WWW网页中得到的收益，已远远大于此前对高能物理的全部投入。
中国建大加速器对我们有什么实际的好处呢 ？第一阶段300亿人民币的投入（2022年起，每年30亿），至少使我们可以在以下技术方面实现国产化，并领先国际:
a) 高性能超导高频腔（应用于几乎所有的加速器）
b) 高效率、大功率微波功率源（也可应用于雷达、广播、通讯、加速器等）
c) 大型低温制冷机（也可应用于科研设施、火箭发动机、医疗设备等）
d) 高速、抗辐照硅探测器、电子线路与芯片等
同时我们还可以在精密机械、微波、真空、自动控制、数据获取与处理，计算机与网络通讯等技术方面领先国际，可以培养上千名顶尖的物理学家和工程师，引进上千名国际顶尖的科学家和工程师，形成一个国际化的科学中心。如果有第二阶段，2040年起每年70亿人民币的投入，可以带动高温超导材料、超导磁体等应用技术的实用化，并国际领先。这个产业的规模大概远远超过700亿人民币。除此之外，也许还有出人意料的新发现、新技术。至于高能物理科学发现的直接应用，目前我们无法预料，但这已经不重要了。对物质结构和基本粒子的研究，其重要性怎么强调都不为过。中国人可以嘲笑古希腊人及后来的欧洲人研究原子、天体运行规律、量子力学、希格斯粒子没有用，但最后吃苦头的还是自己。
（六）杨先生反对的第六点理由是高能所三十年来的成就不高，超大对撞机90%的工作将由非中国人来主导，诺贝尔奖也不会是中国人。
高能所从建立到现在已有四十多年，其发展主要还是最近三十多年，从建立北京正负电子对撞机开始。国家对高能所在高能物理研究方面（高能所还有天体物理、多学科及应用研究）的投入，除人员建筑、实验室及设备、研究经费之外，主要科学设施是北京正负电子对撞机（2.4亿元，1984年），北京正负电子对撞机重大改造工程（6.4亿，2004年），和大亚湾中微子实验（1.7亿，2007年）等，一共约10亿元人民币（当然1984年的2.4亿还是很多的）。与国内其它领域相比，比如杨先生提到的生物、凝聚态、天文物理等，无论是总数还是人均，都绝对不算多。这些投入取得的成果、各种国内外奖励，这里不一一列举，与国内其它领域相比，绝对不少。这点投资，与国际上比，差好几个数量级；但取得的成果，还是可以跟他们比肩的，至少我们现在是国际高能物理领域四大实验室之一（CERN，Fermi，KEK，IHEP）。
我们中国的科学家2012年在国际上独立地首次提出CEPC-SPPC的设想，得到国际上的积极响应与支持。随后我们开展了初步概念设计，虽然有国际参与（特别是从开展国际合作考虑），但主要是以我们为主完成了《初步概念设计报告》【1】。所以将来超大对撞机70%的工作将由中国人来主导完成，至少会与我们的出资比例一致。杨先生要是还没有信心，可以去问问国际上主要的国家实验室主任们。
事实上，高能所有三十多年正负电子对撞机的经验，提出CEPC是经过深思熟虑的。高能所参加过80年代北京正负电子对撞机设计与建设的专家都说，当年的困难比起今天的CEPC，只大不小。相信我们不会一代不如一代，有信心、能力和勇气独立完成CEPC。当然从国际合作考虑，还是需要放手一些工作内容。
至于未来第二阶段质子加速器的工作，我们目前确实经验不足，需要努力。但我们还有二十多年，可以实现&完成工作与出资比例相当&这个最低目标。以我们过去三十多年进步的记录来看，这个目标是可以完成的。
至于中国人得诺贝尔奖，我觉得无法预料，也不是国家对基础科学投入的目的，更不是我们个人从事科学研究的目的。我们追求的是对自然界的理解和掌握。CERN发现了希格斯粒子，爱丁堡的希格斯拿到了诺贝尔奖。我们希望中国有一个CERN这样的研究机构、研究成果和技术能力，至于有没有爱丁堡这样的机构和希格斯这样的人去得诺贝尔奖，并不重要。
（七）杨先生反对的第七点理由是高能物理的前途在&新加速原理&和&几何理论&，不在大型加速器。
&新加速原理&确实是一个加速器发展的重要方向，也许将来（几十年内）能用于高能物理固定靶实验，或某些对束流品质要求不高的应用领域。在高能对撞机方面，无论是束流品质还是能量利用效率，都还有太长的路要走。在此期间，高能物理不能停止发展，等待这个新技术成熟。至于&几何理论&，或是&弦理论&，更是虚无缥缈，与实验有太多的距离，不是我们现在考虑的问题。
高能物理的前途在哪里，见仁见智。中国现在没有诺贝尔物理学奖获得者，但国际上有，而且很多，杨先生的看法显然与大家不同。不仅现在不同，过去几十年都不同。据有关资料，杨先生对高能物理的未来发展自60年代起就是悲观的，所以与粒子物理标准模型失之交臂。自70年代起就反对中国建造高能加速器【4】。幸亏小平同志听从了李政道等其他著名科学家的建议，才有了今天的高能物理所、北京正负电子对撞机和大亚湾中微子实验及其重大成果，也有了我们的同步辐射光源、散裂中子源等大科学平台为全国的科技界服务。面对未来，我们应该更多地听取科研一线新生代科学家的意见，他们才能引领我们的科技事业兴旺发达，领先国际。
【1】http://cepc.ihep.ac.cn/preCDR/volume.html
【2】S. Wojcicki, Rev. of Acce. Sci. and Tech. Vol. 1(2; Vol. 2 (1
【3】M．Riordan, L. Hoddeson and A. Kolb,Tunnel Vision & The rise and fall of the Superconducting Super Collider, TheUniversity of Chicago Press，2015
【4】高能物理研究所 年报
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&至于中国人得诺贝尔奖，我觉得无法预料，也不是国家对基础科学投入的目的，更不是我们个人从事科学研究的目的。我们追求的是对自然界的理解和掌握。&、&中国现在没有诺贝尔物理学奖获得者，但国际上有，而且很多，杨先生的看法显然与大家不同。不仅现在不同，过去几十年都不同。据有关资料，杨先生对高能物理的未来发展自60年代起就是悲观的，所以与粒子物理标准模型失之交臂。自70年代起就反对中国建造高能加速器【4】。幸亏小平同志听从了李政道等其他著名科学家的建议，才有了今天的高能物理所、北京正负电子对撞机和大亚湾中微子实验及其重大成果，也有了我们的同步辐射光源、散裂中子源等大科学平台为全国的科技界服务。面对未来，我们应该更多地听取科研一线新生代科学家的意见，他们才能引领我们的科技事业兴旺发达，领先国际。“点赞
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所谓的尖端物理理论很多都是错误的。特别是相对论。更是思维方法的错误。没有正确的的思维方法，怎么能得到正确的结论？
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小太阳（核聚变）是取之不尽，用之不竭的能量源泉，与新能源动力配套（包括电动力汽车、及高铁动车、未来电动力航海航空航天，配套蓄能储能设备），这个综合体系才是研究的方向。
nmd你们正事不想不做，就想眼前圈钱，不配为知识分子，更不是国家栋梁。说你们是硕鼠也不为过！！！
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老王卖瓜，自卖自夸。利益相关者，肯定要摇旗呐喊。
杨先生不是利益相关的人，而且是领域大牛，说话更公允。
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人不能太无耻，搞生物的推转基因主粮（注意不单是研究）、搞水利的上三峡、搞核能的要上核电站，nmd你们自己找饭吃不能害国害民。但要搞核聚变我捐钱！
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如何看待王贻芳「中国建造大型对撞机，今天正是时机」的言论？
　　陈育涵　　陈育涵　　喵~~~　　这几天突然因为丘先生，杨先生，王所长的几篇文章，对中国未来加速器项目(CEPC/SppC)热议。网络上粗粗看一下，几乎是一边倒站在杨先生那边。我本人专门从事高能现象学研究，参与过这个项目的预研究，目前手头刚发布的/正在写的/正在准备写的文章都会涉及这个项目。由于背后的物理问题实在是很庞大，我认为有必要单独谈一下CEPC 背后的物理，而不是随便拿网上各种著名人士硬点的说法搬出来，把CEPC这个项目批判一番。　　进入正题前，我需要claim 本文不触及以下几个问题。(1) 本文不回答关于建造加速器项目的费用预算问题，这个我完全支持并且相信王所长的论据。即便是国内的物理和高能物理圈，几乎没几个人比王所长在这方面更专业和有经验。我一个做现象学研究的，没有高能实验经历的人，随便评论实验的费用估算是不专业的。此外，我本人也不是senior professor 以至于有资格影响基金的决策。作为没有决策科研经费的经历的人，随便评论这个项目经费对其他学科的影响，也是非常不合适的。(2) 本文不讨论后续的SppC项目，这个话题直接涉及很多超出标准模型的物理，过于庞大，适合单独讨论。(3) 接着(2)，本文不讨论关于超对称/超对称模型的话题（对于专业人士，这里我想用“超对称”和“超对称模型”分别指代formal susy theory 和 N=1 MSSM/NMSSM models），以及目前超对称模型(而不是超对称)到底被LHC 否定了没有。非专业人士如果不明白我想说的意思，你需要的是学习完了再来发表评论。这个话题同样很庞大，需要单独讨论。　　除此之外，为了方便非专业人士阅读，本文自带各种quiz, 您有空可以自己 google 一下答案。　　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝　　以下言归正传：　　1, 什么是CEPC？ 它是怎么来的？　　CEPC = circular electron-positron collider, or Chinese electron-positron collider. 前一个表述通常是王所长在对外场合用的，用来得到国际高能圈的认可。这里有两个需要提及的背景。第一，毋庸置疑, LHC 的实验宣布发现了 Higgs boson, 质量是大约 125 GeV. 第二，比较少的人知道，当年的SUSY 会议8月份在北大 [quiz: 请说出具体在北大那个楼里开的] 举行。这个会议其实是目前国际上高能物理(尤其是现象学)最重要规模最大的一个会议，加上前面的preSUSY school 有一周多的时间。会议话题集中在Higgs physics, BSM physics, dark matter, neutrino, and so on，映像中比较formal 的话题只有几个关于散射振幅的报告。除此之外，当时这个会议上，几个有份量的美国教授明确提出希望和中国一起推动搞未来加速器项目，我记得清楚的有大会的组织者之一Pran Nath, 还有JHU的J. Bagger [quiz: 请列举Bagger 的一本代表作]。美国高能届其实多半是看重的中国有钱，以及中国政府的决策速度。从这个意义上说，是美国的高能物理学届在Higgs boson 发现后，更早更急迫的意识到了发展未来加速器的可能性。可是就在前一年，美国的加速器，发现了top quark [quiz: 请写出top quark 质量] 的 Tevatron 刚刚停止运行。中国高能届对这个事情，至少在SUSY 2012上我没有看到有正面的回应。我相信这个事情的可行性，更权威的应该来自于实验学家而非现象学家。到9月份，我第一次听说了王贻芳所长的这个提议。到第二年的9月份，国内举行了第一次香山 CEPC kickoff meeting。　　这个提案为什么是这样一个环形加速器呢？我理解原因有二。其一，日本的一个提案，现在叫做ILC=International Linear Collider (曾经叫做 JLC= Japanese Linear Collder)，已经是一个直线Higgs 工厂方案，并且早就完成了 TDR=technical design report。我们没可能也没必要去重复这个。其二，环形加速器可以借鉴 CERN 从 LEP [quiz: 请写出LEP 的质心能量] 到 LHC的发展轨迹，同时提升到不同的能量区间。　　2, 为什么可以并且需要在不久的若干年后建造这个机器？　　首先谈可行性。　　CEPC 的物理目标是相当明确，且物理上是well-defined 的，即来精确测量Higgs的各种性质，精确测量Higgs的各种性质，还是精确测量Higgs的各种性质。CEPC，及其同类竞争的正负电子加速器，在它们运行的能区大约 250 GeV 绝没有可能用来直接发现所谓的超对称粒子。CEPC 在质心能量 250 GeV 产生Higgs 的时候，主要通过的是 Higgs 伴随Z-boson 的产生 [quiz: 请自行画出这个过程的费曼图]。在标准模型里面，这个过程产生的截面大约是 0.2 pb [quiz: 请figure out “pb” 这个单位代表多大的面积]。如果算上积分亮度为 5 ab-1的话，CEPC 一共将制造 _____ [quiz: 把 的数字填上，按照 400 亿人民币算算 1 个Higgs 花多少钱，并与北京房价进行比较] 个Higgs boson.　　有了上面这么多数量的 Higgs, CEPC 要测量的Higgs 性质有啥呢？主要有和标准模型费米子 [quiz: 写出所有标准模型费米子] 的耦合系数，和规范玻色子 [quiz: 写出所有规范玻色子] 的耦合系数，这些精度们普遍能达到 1% 甚至更好。这还不算完，因为我这里说的是和标准模型长差不多形式的耦合。那有木有不一样的耦合呢？在各种 BSM 物理中，答案简直是一定有的。比如李政道先生70年代最早做的 two-Higgs-doublet model 里面，Higgs boson 就可以有CP 破坏的耦合 [quiz: 解释"CP"的物理意义]。而CP 破坏这个事情，对于我们理解宇宙到今天演化成重子数远大于反重子数这样一个极不平衡的状态，意义至关重要。[quiz: 请说出重子数如果和反重子数严格相等，对宇宙意味着神马。] 我们刚发现的Higgs boson 到底有没有CP 破坏呢？现在不知道，直接测量了才知道。[special quiz: 请有原子分子物理研究背景的同学说出间接测量CP 破坏的实验们，并且讨论哪家强。] 当然还有个，就是Higgs boson 自己和自己们的耦合，简称自耦合。这个事情在 CEPC 上是个间接测量。最早是在这篇文章里头 (https://arxiv.org/abs/) 说了这个事情，大意是说通过精确测量 CEPC 等机器上 Higgs 伴随Z-boson 产生的截面，可以来限制Higgs 的自耦合。不过这个工作远非谈的上是个完整的考虑，因为能导致截面这个观测量和标准模型预期偏差的因素很多。比如有些模型里面搞些新的粒子进来，完全可以改变这个截面。这意味着精确测量这个截面本身如果发现和标准模型预言有偏差，就会意味着存在新物理。至于新物理到底是啥，目前的LHC 正在积极寻找；并且我之前的研究过程中知道有些即便是很流行的模型要完全检验，恐怕要靠更后面的SppC来搞。　　然后谈紧迫性。　　CEPC 真的可以在等10-20年后搞吗？我认为答案是否定的。这个需要说一下加速器项目的立项周期。我本人知道的是一些大致步骤。对于这样的一个大型加速器研究，大致分为三大块，分别是物理理论，加速器，探测器。现象学家们主要在物理理论方面去努力，而更大头的一块来自实验学家的努力，那就是需要去设计加速器，探测器这两块最最核心的东西。相比较而言，物理理论的研究我个人觉得比较轻松；难点来自于实验部分。实验物理，我国在80年代建了 BEPC，另外目前国内有一些主要单位在参与LHC 实验。但是相比美国及欧洲，直到今天中国的高能物理研究团队是很少的。因为基础不如欧洲，美国，所以目前起步开始做预研究势必是滞后的，更不提我们在技术上还面临各种禁运封锁的状况。王所长目前的提议时间点，是要争取在2030前开始我们的实验，无非是在这个时间前，CERN 还是会集中运行LHC 实验。同时，CERN 目前本身也在紧锣密鼓的进行他们下一步的Fcc 预研究。下面秀个CERN 的下一个 Fcc 的想象图（虚线部分），实线部分为目前的LHC的尺寸。　　对于中国来说，一旦错过这个时机，尤其是在最近～10年左右积累起自己的人才队伍，CERN 在 2030之后会接下去直接上马搞　　Fcc。即便是目前中国在推动CEPC这个努力的同时，CERN 本身甚至有更疯狂的想法来直接先上 100 TeV pp 加速器，来和中国的项目竞争。我亲耳在参加的港科大的高能物理会议上听过这样的提案。对于整个方向，这个时间窗口可以说是稍纵即逝，如果中国没有能搞定CEPC 这个项目，那样在中国的80-90后年轻人这代，甚至我们的下一代00-10后的人来说，在这个领域面临的状态说难听点和20-30年前没有本质区别。高能物理的主导权永远不可能在我们手里。没有这样的大科学装置的主导权，也很难想象相关的其它技术积累如何进行。物理学甚至是其它学科的同行们应该仔细想想你们平时的实验有多少仪器是大量从国外采购而非自主研发（至少我本人听说科大最厉害的方向，量子信息的实验室遇到过买国外仪器太多被禁运的事件）。如果没有大科学项目推动的技术进步，你们未来几十年的状况会有本质变化。　　3, CEPC 有何竞争对手，相比而言，CEPC有何优势及不足？　　从前面提到的内容里面，CEPC 当下的竞争对手有两个，分别是日本主导的 ILC 和欧洲 CERN 主导的Fcc-ee/Fcc-hh 项目。　　CEPC 和 ILC pk的话，其实我个人认为并不是太下风。一个客观上讲，日本本身没有敲定这个项目，而且日本即便真搞他们也只承担 50%。这个项目目前的变数不小，至少我理解。从物理的角度，ILC 只是一个直线加速器，它牛逼的地方在于直线加速器提高能量的话电子没有同步辐射损伤能量的问题。同时这也决定了它的不足也在于它永远是个正负电子对撞机，而没有升级成更高能量的 pp 对撞机的可能。作为再高能量的正负电子对撞机，它擅长的还是做Higgs 的精确测量，而不是发现新物理模型中的新粒子。这个细节我暂时按下不表。从这一点而言，已经决定了CEPC 这个项目在不升级到250 GeV 能标上，基本上除了Higgs 自耦合不能直接测量外其他的Higgs 精确测量都能做。在Higgs 的精确测量这点上，CEPC 相比ILC 也有个优势，即它是环形。对于环形的加速器，原则上你脑洞大开一下给它按20个探测器都可以［该脑洞是王所长某次非正式场合开的我恰巧听到］，而直线加速器只可能安一个探测器。这意味着CEPC 有可能在同样的运行时间内积累比ILC 更多数据。此外，CEPC 做完后升级成 SppC 是完全可行的方案，详细的在王所长文有论述。下面给大家看个比较实际一点的四个探测器的图(图中用IP1, IP2, IP3, IP4表示)：　　在我看来，CEPC 目前最大的竞争对手倒是 Fcc。CERN 对这样一套从环形正负电子对撞机怎么升级成pp对撞机有比我们成熟的多的经验。CEPC 这个项目，如若不在近10年内搞成，中国高能物理的前景可想而知。中国最多只会有一个 BEPC 的升级项目，比如 super tau-charm，来研究低能区间的一些QCD，而完全失去了在TeV 电弱能区直接进行实验探索的能力。中国至少到本世纪中叶，在最领先的基础研究方面还是处于跟在CERN这样西方把持话语权的后面搞点剩下的。　　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝　　最后来点情怀的。CEPC/SppC 和在一起有个名字叫Great Collider。我亲眼见到了这个起名的过程。2014年初高能所的会议上，当时楼辛丑老师半开玩笑说他经历了当年 SSC 被砍掉的过程，他看到SppC 里面第一个词也是super 感觉不是很吉利的样子(原话不记得了)。David Gross [quiz: 请说出他得炸药奖的工作] 看会场上有个画着长城的展板，便接过话说你们中国已经有过了Great Wall, 现在你们将会有Great Collider。　　　　　　　这问题其实就是个有钱没钱，有多少钱的问题。　　对撞机在基础学科方面的意义有多重大，对中国乃至世界物理有多大的影响，这个我们外行人也说不好。但既然起了争论，那必定是有益的，只是缺点同样明显，让人难以取舍罢了。　　我是医生，对物理了解的上限仅仅停留在我们医院那台二手磁共振的操作手册层面。不过很多事情都是相通的。　　花钱建了对撞机，做不出结果来，就没有意义吗？反正在医学层面不是这样。我们让腰疼病人做CT，做出来结果一切正常，没什么毛病，那也很好，排除了椎体椎管椎间盘的问题，腰肌劳损的诊断更可靠了，我们管这叫排除诊断。我不知道物理方面有没有这种方法，想来应该是有的。所以说，对撞机只要做出来，肯定是有意义的。　　但杨老并没有说建对撞机是错的，只是说目前这个阶段不合适。我想，他的意思不是说中国有没有几百亿美元，而是说，花了这几百亿美元之后，还有没有钱给其他学科？　　还是说回我们医院。来了个腰疼病人，身上就带了五百块钱，还是攒了半年的。我给他开个300块的CT查查腰椎？按道理说来查的越清楚越好，但人家钱不够啊，人家的目的不是查清楚，而是尽量能缓解病症。那我就多给他做做手法检查，诊断一下大概的问题，实在不放心就拍个60块便宜的X线，看看腰椎有没有问题，然后直接治疗吧。这样省下钱来能支付一周的理疗费，普通腰肌劳损能好的差不多了。为病人着想，我是最美医生了。　　但如果病人不是腰肌劳损，比如说有肿瘤压迫，症状类似，但治疗一周后效果不佳，那么就必须拍个CT甚至磁共振检查一下了。这样算下来，病人不但没少花钱，反而多花了钱，甚至耽误了治疗。你说，这怎么办？回头再来说我庸医误人？　　所以，邱老师王老师他们说的是，别心疼小钱，多花钱办大事。杨老师说的是，不当家不知柴米贵，谁不知道肉好吃啊？家里就这么多钱了，这顿吃肉，下顿吃啥？不得算计着点吗？　　所以说，只要弄清楚以下几个问题，就能知道这个对撞机该不该修了。　　1、建设并维持对撞机，财政能不能负担经费？能负担多少经费？　　（病人来查体，钱够不够查CT的？）　　2、会不会挤压其他学科经费？如果会的话，会挤压哪些学科经费？　　（查完CT以后，还有没有钱治疗？还有没有钱坐车回家？）　　3、会不会挤压民生经费？如果会的话，会挤压哪些民生项目？　　（如果查了CT还凑足了治疗的钱，那下个月的生活费还有没有着落？）　　要是我们有足够的钱，这都不是问题了。问题是我们确实不富。　　----------------------9.7补充--------------------------------------------　　补充几句吧　　我们真的不富。杨先生其实就是担心一个钱字，有了钱谁都知道怎么花。但我们真没钱。　　科研界我不清楚。还是说医院。　　八月份的时候，我们县下了死命令，各级医院不许收医保住院病人了。因为县医保资金七月份就基本用完了，医保没钱了。县医院医保超支，罚了几百万（其实就是医保处直接扣了保费，不拨给医院了），中医院罚了200万，规模比较大的乡镇医院也给罚了一百多万。　　现在，除了急诊危重病人，我们真的不收住院病人了。病房里空荡荡的。　　可笑吗？可笑。还有好几个月才过完2016年，剩下半年全靠门诊度日？　　医保超支不是今年才有的。但往年地方财政还有钱能支付，今年是真没钱了。　　所以我非常理解杨先生的观点。不管学没学过物理我都能理解他。就是穷。他能不知道对撞机有什么用吗？？可他真觉得钱不够啊。你们谁觉得国家有这个钱的，我问问，这几百亿美元，能先拿过来给医保上用一下吗？
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