每日最新頭條.有趣資訊

如何評價文章《楊振寧的最後一戰》對超大對撞機計劃與超弦理論的批判?

這幾天,一篇名為《楊振寧的最後一戰》的自媒體文章火了。文章探討的是最近幾年一直在科學界有爭議的話題:中國是否有必要建設下一代大型高能粒子對撞機。中國是否應該建設超大型高能粒子對撞機的問題,爭議由來已久。反對方最大的聲音是指著這個項目“花錢多”,不一定有成果。支持方表示,這是一次能讓中國成為世界高能物理中心的機會,還能極大推動中國高端製造業的發展。

楊振寧的最後一戰:阻止中國為耗資相當於三峽大壩的超大對撞機買單

下面是騰訊新聞精選知乎答主"子乾“的回答:

這篇文章趣味橫生,深入淺出,洋洋灑灑兩萬多字,讓人大呼過癮,欲罷不能。如果這是一部根據事實改編的短篇小說,那麽,這將是我的評價。但如果這是一篇討論科學的科普文,那麽,我的評價是不負責任的、不合格的文章。

對於超大對撞機計劃,不管是反對還是支持,都應該持開放態度討論。讚成,是為了推進我國的基礎科研事業;反對,是因為投入巨大,性價比不足等。但是,不管意見如何,所有的討論都應該建立在客觀事實之上,尤其是其中的科學內容,而非臆想。然而,文中大幅都在講故事,或者編故事,並沒有進行深入討論對撞機該不該建以及背後的科學。而且對諸多的科學概念都有混淆,比如CEPC、SPPC、超弦理論、超對稱理論等等。不僅如此,文中通過“傳教士”、“超弦教”等名詞誤導讀者對科研的理解,通過“利益”、“結盟”等暗示這裡面有著巨大的利益勾結,通過“權利”等字眼又暗示裡其中權利鬥爭。通過貶低諷刺相關科研人員的行為在任何時候都不應該成為主流,更不應該編造是非,編造權錢交易等惡意抹黑科研人員,以達到反對的目的。這樣的行為,真的很LOW。

本人是高能物理在讀學生,但是研究方向與超級對撞機沒有關係。下文中也提到了。下面就針對其中的觀點和寫作手法進行討論。但是,本篇回答並不會參與對撞機該不該建這一討論,也不會去論述建對撞機的成果與意義,更不會去回答大眾對超級對撞機中的疑問,當然,我會維護原文作者不攢成對撞機的觀點,本人只是就事論事的針對於文章中的內容與文章的寫作手法進行討論,表達自己的觀點。

1、文中最開始的部分說:“從事高能物理研究的人,都指望這個項目上馬,不然他們在剩下的歲月中將無事可乾。”

這個是很多人對高能物理的誤解,認為高能物理就是只能通過超高能對撞機進行前沿物理研究。首先,除了對撞機實驗,也有一些其它的實驗能夠進行高能物理研究,比如說宇宙射線探測器等,通過把探測器放到衛星上進行研究,比如暗物質粒子衛星等。其次,高能物理還有很多的研究並不需要超高能對撞機,而是需要重離子對撞機,比如本人所在的高能核物理組,我們也屬於高能物理研究,但是研究的不是超高能下的物理現象,而是在極端條件,比如高溫高密,下的物質狀態。國內的清華、北大、蘭州近物所、華中、國科大等高校研究所都有相關的研究與研究人員,對於這些人,即使這個超大對撞機計劃被否決,也完全不會影響這些人的科學研究。這些人,在高能物理研究中並不是少數。

點評:作者在一開始用這句話為後文做了鋪墊,使後文中高能物理所以及所謂的超弦教狂熱的推進對撞機項目的舉動順理成章,合理化了劇情。

2、文中說:“相對論與量子力學有多輝煌,當代物理學就有多黯淡。”

1900年,開爾文勳爵在英國皇家研究所做了一次演講,演講中開爾文提到了,物理學大廈的上空飄著兩朵烏雲。在這之後的幾十年裡,正是通過對這兩朵烏雲的研究,得到了二十世紀最偉大的兩個理論——量子力學和相對論。而在二十一世紀初的現在,物理學大廈之上的天空,飄滿了烏雲,正反物質不對稱之謎,暗物質與暗能量之謎,中微子質量之謎,等等,我在這個問題下寫過回答:

當代物理學的黯淡,正是因為物理學大廈上空布滿了烏雲。而黎明出現的前兆,往往就是那最深沉的黑暗。

點評:這句話實際上擊中了很多沒有相關知識背景人士的內心,很多人都認為前沿科學已經很多年都沒有實質性突破性的進展了。作者通過這句話順利的與讀者站在同一戰線上。

3、文中第一部分說:“CEPC唯一確定的科學目標,就是精確測量希格斯粒子,即所謂的上帝粒子,如果不能保證超越現有物理框架標準模型,那就跟測量牛頓引力常數的意義差不多,但是誰又能保證呢?”

這是對希格斯粒子、希格斯機制以及標準模型的不懂所造成的的誤解。我們現在對於希格斯粒子只是知道其存在,質量多少,但是對於其更精確的性質和數據,所知甚少,比如,希格斯粒子是基本粒子還是複合粒子?標準模型中,希格斯粒子的性質是比較奇怪的,而對於希格斯粒子的精確測量與研究能夠使我們更好的認識了解標準模型以及超出標準模型的物理。而精確測量牛頓引力常數,永遠不可能得到超出牛頓引力的新物理現象。簡而言之,測量希格斯粒子,是為了尋找超出標準模型的新物理現象;而測量牛頓引力常數,只是為了牛頓引力定律的計算結果更精確。另外,誰也不能保證發現新的物理現象,但是科研的意義不就在於此嗎?什麽時候無法保證一定出成果也成為了反對的理由呢?

點評:與讀者形成感情共鳴,進一步加強與讀者的心裡聯繫。

4、文中第一部分說:“但是為了滿足數學自洽,人類付出的代價是顛覆我們的宇宙觀。”

恰恰相反,顛覆我們宇宙觀的是不斷發現的新的物理現象,而不是數學上的自洽。數學終歸是工具,實際上,歷史中的數學工具往往都是超前於物理學多年就發展起來的,比如說,愛因斯坦的廣義相對論用到的黎曼幾何在其半個世紀前就已經被黎曼提出來了。正是由於發現了新的物理現象,顛覆了我們固有的認知,才促使我們去不斷發展新的理論,是理論在數學上更自洽。

5、文中第一部分說:“愛因斯坦的相對論,把質量與能量統一起來,搞出了原子彈氫彈,物質與力統一了,那不曉得搞出什麽嚇人東西。”

在這句話中,作者想通過相對論導致了原子彈而得出超對稱理論會導致更可怕的武器的出現,這兩件事在邏輯上根本就是無關的,而且所有科學的發展與技術的進步都是兩面性的,但是這不是阻礙科學發展的理由。相信任何受過教育的人都能明白這個道理。

6、文中第一部分說:“雖然這是地球人可以做到的,但必須建立巨型對撞機,需要成百上千億的經費,LHC前前後後就花了100億美元。超弦與高能物理聯手,意味著玄奧的思想與龐大的利益結盟。這是一個很妙的組合,超弦永遠無法被證偽,但如果局部證實,就能夠屹立不倒。這就跟宗教一樣,上帝的仁慈永遠觸摸不到,但是教會能讓人感受到實實在在的關愛,當然還有連綿千年的香火錢。超弦與其說是一個學派,還不如說是一個教派。這可不是醋醋說的,超弦界自己戲稱扛把子愛德華·威滕(Edward Witten)為Pope,也就是教皇的意思。”

“超弦與高能物理聯手”???“玄奧的思想與龐大的利益結盟”???“宗教”???陰謀論???對於這段話,我已經不屑於反駁了,各位看官自然明白。

點評:“玄奧”、“利益”、“聯手”等詞匯擊中了讀者心裡最感興趣的部分,再用“上帝”、“教會”等名詞進一步諷刺了對撞機項目與相關科學家,把科學事件徹底變成一檔利益勾結的交易,並與文中開頭相呼應。

7、文中第二部分說:“2015年6月3日,LHC將能量提升到接近設計峰值的13TeV,仍未發現超對稱粒子的跡象,99.999%的超對稱理論原始參數空間蕩然無存。超弦教只好改口,稱預估的能級,是超對稱理論與標準模型“自然結合”後的計算結果,沒有撞出來超對稱粒子,它們的結合方式可能並非“自然”,需要更大能級的對撞機才能發現超對稱粒子。.......他在20多年前就說過,1TeV就能看到超對稱粒子,後來被實驗打臉,又改口稱得100TeV才行,這差不多就是CEPC的升級版SppC的能量峰值。這等說辭,連我等普通人都聽得出來在耍流氓。沒有理論預測,或者隨意調整預測,誰知道多大能級才撞得出來,花費成百上千億建造大型對撞機,只有0.001%的勝率,這還是瞎貓碰上死耗子的結果。”

作者真的明白什麽是科研嗎?這些實驗都是建立在一定的理論預測上的,但是,理論的自由度是很大的,誰也無法保證理論是完全正確的啊,正是如此,才需要實驗對理論進行驗證或者根據實驗結果不斷地改進理論,實驗的結果與理論不符,當然得修改理論了,難道理論錯了還要堅持嗎?什麽叫做“改口”,什麽叫做“打臉”,什麽又叫做“耍流氓”???科研就是在這只有0.001%的勝率中找到一條通往未來的路,如果路一開始就擺在眼前,還需要研究探索嗎?

補充:這一點的反駁本人確實充滿情緒化,但是不認為有錯誤。客觀的說,超對稱理論確實被LHC否定的差不多了。但是所有理論的發展不都是如此嗎?實際上,為了解釋物理現象,科研人員會提出眾多的可能的理論假設,然後再通過不斷的論證,進而根據論證的結果找到最可能的候選理論,然後通過實驗驗證。可是,誰也無法保證就是這個理論就是正確的啊!在理論被實驗否定了之後,肯定就要繼續修改與發展理論,這樣的實驗結果雖然否定了原有的理論,但是也是提供了新的方向,以及新的實驗數據,結合這些新的數據與原有的理論,修改後得到新的理論,然後進一步驗證,科學從來就是這樣逐步的發展起來的。難道說實驗否定了理論,理論就不繼續發展了嗎?

另外,CEPC不是為了驗證超對稱理論!!!!!!!!

而是為了測量希格斯粒子。而希格斯粒子一定是存在 的,因為已經被發現了,而且希格斯粒子還有大量的性質沒有被測量,CEPC的目的就是去精確測量希格斯粒子。因此,CEPC一定會出成果的,只是不確定是否能有重大突破而已!!!

點評:這段話把相關研究人員批判為一群坑蒙拐騙的騙子,嘲諷了對撞機項目。讀完此段,讀者心中已經認定相關科學家與實驗皆為騙局。

8、文中第二部分說:“上世紀80年代,中國搞北京正負電子對撞機(BEPC),雖然沒有提出什麽宏大理想,但是對於實現什麽樣的科學目標可是一清二楚,李政道與丁肇中等華裔諾貝爾科學家也來積極推動這件事。而這一次,他們保持了沉默,丁肇中還是王貽芳的老師,高能物理界的大師級人物。”

當時中國推進BEPC時,楊振寧就已經反對了,但是當時的科學家和政府頂著很大的壓力還是很好的做起來了。當時的科學目標一清二楚,現在的目標同樣很清楚,並不存在迷茫的地方。另外,丁肇中對對撞機的態度是支持的,下圖是本人拍攝於2019年11月國科大的舉辦的中科院前沿科學戰略研討會時丁肇中的報告:

反對丁肇中實驗的人也不少,其中也不乏諾獎獲得者,但最後丁肇中做出了亮眼的成就。在這樣的場合講這樣的故事,我相信態度不言自明。

9、文中第三部分說:“2015年,格羅斯在《華爾街日報》撰文《中國的科學大躍進》,力挺中國超大對撞機計劃,生怕他的文章中國人看不到,他還特意讓人翻譯成中文。”

事實上,這個翻譯工作並不是格羅斯主動要求的,而是高能所的要求,而做翻譯的老師正是本人所認識的一位老師,並且譯文標題並沒有出現“大躍進”這樣的字眼。說一點主要是想說明原作者的自己臆想編造的行為。

10、文中第四部分說:“然而諷刺的是,驗證標準模型的實驗數據與理論的預測,也是有史以來最匹配的,標準模型幾乎牢不可破。”

標準模型的成功是非常巨大的,是目前最為成功的一個模型。但是說標準模型幾乎牢不可破有點過了。實際上,標準模型也有很多的問題並沒法解決,除了作者已經提到的沒有包含引力、暗物質和暗能量,其它的問題也有很多,比如說CP破壞問題(與正反物質不對稱息息相關),中微子振蕩問題,等等。只能說標準模型的成就和不足都是巨大的。

11、文中第四部分說:“由於評委會主席就是威滕,所以每年獲獎者大多是超弦研究者或其盟友,如王貽芳就得過,今年的基礎物理突破獎給了研究超引力的科學家,充分展示了什麽叫做“肥水不流外人田。”

這段話誤導意向太明顯,王貽芳獲得2016年的基礎物突破獎是因為其在大亞灣中微子實驗中做出的突出成就,王貽芳憑借著這個成果多次獲得過國內國際大獎。

12、文中第七部分說:“在愛因斯坦忙著收拾引力的時候,一群科學家排成方隊踢著正步走遠了,這裡面有玻爾、薛定諤、海森堡、狄拉克……量子力學山頭上一堆大王,廣義相對論山頭上只有愛因斯坦一個光杆司令。”

實際上,愛因斯坦也是量子力學的主要推動者,其提出的光電效應、光子等概念在實際上推動了量子力學的建立與發展,其與海森堡、波爾等人對於量子力學原理的爭論更是極大的促進了量子力學的發展。所以,愛因斯坦應該是腳踏兩個山頭啊。

13、文中第十部分說:“為統一而統一,超弦不惜為了數學自洽引進超越現實的額外空間維度,反而發散成了幾乎無窮大數量的宇宙,成為了嚇唬公眾的玄學。”

“超越現實的額外空間維度”,什麽叫做超越現實呢?因為無法在生活中感受到就是超越現實嗎?普通的低能實驗也無法發現質子和中子,但是能量提高就能看到了,那麽質子和中子是現實的嗎?再提高能量,還能發現大量的強子,這些強子是現實的嗎?科學上提出的假設,從來都是循序漸進的,而不是突然沒有任何緣由的臆想。引入額外空間維,一點也不超越現實,如果能夠驗證,就是正確的,如果與實驗相悖,則是錯誤的,無所謂超不超越現實。

14、文中第十部分說:“當年LHC上馬,好歹還有希格斯粒子保底,CEPC有什麽?實驗依據不足,目的不明,再加上天量巨資,作為一個有責任的科學家,楊振寧能不反對嗎?他給出兩個方向建議,進一步研究加速器原理,或專注弦論美妙的幾何結構。”

CEPC有著明確的科學目標:

● CEPC的科學目標不是直接尋找超對稱,而是對Higgs的性質及其他標準模型的參數做精密測量,通過尋找與標準模型不一致的地方,間接發現新物理

● 模型無關的分析,特別是希格斯質量的自然性問題告訴我們新物理大概會出現在1-10 TeV

● 目前已知的標準模型的問題,包括質量等級,真空不穩定、沒有暗物質粒子、中微子(質量)、希格斯粒子自耦合問題等,都跟希格斯粒子有關。

● 希格斯粒子的仔細研究是粒子物理研究必不可少的一步

● CEPC可以最精確地測量希格斯粒子,做出重大科學發現;CEPC可以把Z,W粒子的測量精度提高1-2數量級,和希格斯一起,全方位、最高精度地檢驗標準模型,尋找新物理,實現重大突破。

CEPC主要是對希格斯粒子的研究,發現新物理,而跟超對稱、超弦理論沒有直接的關係。

15、文中對於“超對稱理論”和“超弦理論”的使用混亂。超對稱理論起源於超弦理論,但是這幾十年的發展中逐漸獨立於超弦理論。實際上,大統一理論(注意與超弦理論區別),就可以通過場論+超對稱理論進行構建,這樣的理論獨立於超弦理論,但是沒有包括引力。實際上,推動對撞機建設的,有很大一批是做大統一理論、新物理的人,而超弦理論的人恰恰是少數。

16、楊米爾斯理論雖然在形式上統一了電、弱、強三種力,但是在考慮了希格斯機制後也只是真正的統一力電、弱兩種力,強力一直無法被統一。而其中一個關鍵的候選理論就是超對稱理論,考慮超對稱理論,(理論計算發現)電、弱、強三種力就可以在更高的能標上獲得統一。SPPC要驗證的理論,是這個層面上的統一理論,而非超弦理論。

17、CEPC有著明確的目標,就是對希格斯粒子做精確的測量,深入研究希格斯粒子的性質,以期望發現新物理現象,為下一步高能物理的發展提供方向。其造價預估為360億人民幣。CEPC並不直接驗證超對稱,更不會驗證超弦理論。而超級質子質子對撞機(SPPC)是在CEPC有重大突破性發現、高溫超導技術有重大突破等條件滿足的情況下才會考慮建設的項目,預估投入1000億人民幣,而目前只是在進行CEPC建設時,挖一個大一點的隧道,為未來可能的實驗預留空間,避免重新挖隧道,節省巨大的成本。

個人感想

本人作為一個高能物理在讀研究生,內心裡是希望CEPC能夠被批準立項,希望其建成,但這樣的想法很大的原因是自己是高能物理的一員,也就是所謂的屁股決定腦袋。當意識到這一點後,我也會理性接收別人提出的反對意見,比如耗資巨大、可能的實驗結果不足、性價比低等等,這些都是值得討論的事情,因為這確實是一個非常巨大的投入,必須深入討論。

然而,文中大幅都在講故事,或者編故事,並沒有進行深入討論對撞機該不該建以及背後的科學。而且對諸多的科學概念都有混淆,比如CEPC、SPPC、超弦理論、超對稱理論等等。不僅如此,還通過“教”、“利益集團”等誤導性詞匯進行引導,暗示這裡面有著巨大的利益勾結,以及通過“權利”等字眼又暗示裡其中權利鬥爭等。即使是當事科學家的宣講與回應也都是在就事論事、進行科學的討論,反而是一些吃瓜群眾惡意抹黑、編造事實、帶節奏。這一點實在讓人無法容忍。

作者的寫作手法非常高明,戲劇性和娛樂性很強,很多科學理論和背後的故事都用戲謔的手法表達了出來。文中也不乏非常精彩的科普片段,比如對於數學之美等方面的部分,我個人也是很喜歡,我本來是很佩服這樣的人,但是,作者用這樣的超高寫作手法,更多的是對超弦理論、對超級對撞機計劃、對背後做出巨大科學貢獻的科學家的諷刺與不屑。但是最可怕的是,看完之後,心裡隱隱覺得不對勁,有什麽地方不對,但是很難直觀的找到一個確定的點進行反擊。再讀一遍才發現,作者已經把自己的嘲諷與不屑揉碎了混進在這篇文章的每個角落。多希望作者能夠用這樣的才能寫一篇具有嚴謹客觀事實的討論文章。

任何人都可以進入到這個問題的討論中來,不管是相關的科學家還是無關的吃瓜群眾。但是討論歸討論,通過貶低諷刺相關科研人員的行為在任何時候都不應該成為主流,更不應該編造是非,編造權錢交易等惡意抹黑科研人員,以達到反對的目的。這樣的行為,真的很LOW。

楊振寧是一個非常偉大的科學家,其對高能物理的發展做出了頂級的貢獻,他自然有他的立場。王貽芳也是很厲害的科學家,做出的成績也是耀眼矚目,而作為一個中國的科學家,提出並推動可能的科學項目是有責任感的體現,無論最終這個項目有沒有建成,就像王貽芳自己說的:

如果我沒有提,是沒盡到責任。

我不想過多的討論該不該建對撞機,在這一點上我只想上一點價值,抒發一點情懷:

當代物理學的黯淡,正是因為物理學大廈上空布滿了烏雲。而黎明出現的前兆,往往就是那最深沉的黑暗。

未來,如果這個項目被正負立項批準,我會開心於我國高能物理事業的發展與進步;如果沒有被批準,那我也知道,這筆錢會流入到其它的學科與領域,在另一個角度上促進著國家的發展與進步。不管哪種結果,我都會為之欣喜,因為我是一個熱愛祖國的中國人,我始終相信決策者最終能做出符合國家長遠利益的決策。

獲得更多的PTT最新消息
按讚加入粉絲團