科技日报：大型对撞机动议应诉诸科学的态度

一段时间前，关于大型对撞机的争论非常激烈:它应该被建造，应该被快速建造，应该被推迟，应该被小心建造吗？各种意见的碰撞和意见的分歧表明，我们在重大科学项目决策的公开性和透明度方面又迈出了一大步。但是，我必须指出，在这场大的争论中，如果吃瓜的人不愿意被轻易说服只是“排队”，他们必须理性地、谨慎地面对双方的意见和相关事实。与此同时，它还要求推动者和倡导者以科学的方式尽可能多地陈述事实，尽可能少地发言。

(由于篇幅所限，请注意下期《科技话题》。)

——国际粒子物理界下一代对撞机的建设战略越来越以审慎推进和全球国际合作为特征。在国际科学界的知识权威和现实*交织的情况下，合作各方将面临多重冲突和挑战。

要诉诸科学的态度，我们首先应该认真把握目前国际粒子物理领域中大型对撞机的基本状况和发展趋势。首先，这一波对撞机热由欧洲核研究中心(CERN)主导，该中心已经启动了一系列新的发展计划，以保持其国际领先地位。其中，与大型强子对撞机相关的路线图包括升级大型强子对撞机(LHC)，建造一个可以补充LHC的国际线性正电子对撞机(ILC)，以及设计一个更高能量的未来环形对撞机(FCC)。专注于中微子研究的美国也在2013年提出了大型强子对撞机计划。

其次，以欧洲、美国和日本为主体的下一代对撞机在国际粒子物理世界的建设战略，日益表现出审慎推进和全球国际合作的特点。这有两个原因。一个是理论困境。标准理论预言的粒子相继被发现，但超对称理论并没有得到实验的支持，使得大型对撞机的结构不可避免地受到质疑。其次，对撞机越来越贵。一般认为，预算超过10亿美元的项目应采用“多国联合建设、资金分配”的方式。在过去的二十年里，在资金和人才的压力下，欧美等国家开始将日本和中国纳入其“国际合作”的范围。甚至有迹象表明，主体育场已经移出欧洲和美国，显示出全球国际合作的趋势。然而，目前尚不清楚这一趋势下的合作将如何展开。

以国际劳工大会为例。它更集中地体现了这两种建设策略。2012年，日本提出主办国际合作项目，并于次年完成选址。它计划在2020年开始建设，并在2030年左右开始试验。然而，日本科学和教育部门的审查委员会并没有简单地接受这个计划，而是决定看看当LHC在2018年达到其最大设计能量时，是否能做出有意义的发现。并强调，在正式批准日本科学家接过接力棒之前，有必要通过谈判获得其他国家的财政承诺。在这个漫长的过程背后，有着复杂多样的考虑和计算，值得参与大规模国际合作的新手们仔细思考。

第三，下一代对撞机的建设和运行将涉及更多的国家和机构，对参与者的竞争策略提出了更高的要求。超导超级对撞机在很大程度上也是竞争与合作的结果。包括温伯格在内的许多人将SSC的解散解释为科学上的失败，甚至是由美国错误的决策或政治运作造成的全国性失败。然而，从本质上来说，这一挫折是人类第一次面对如此巨大数量的大型科学项目时不可避免的闯入:由于许多科学家、工程师、承包商、行业、*、研究机构和不同学科群体不熟悉消除文化冲突和利益争端的合作和竞争战略，南南合作对包括相关领域在内的整个科学资源的挤压以及其他基于实际利益的关系失衡，使得这一“深度和长期投资”未能达到目标。在一个不可能独自带球跑的新游戏中，这可能是一个重要的学习过程。

然而，一旦下一代对撞机建成，所有希望主办新的大型对撞机的各方必将在竞争战略中面临更严峻的挑战。它涉及财政负担、资源共享、优先分配、行政权力、学术权威等多种因素，其中有许多复杂的规则和文化冲突，这些无疑需要极高的沟通技巧和组织策略来处理。如果没有优化的竞争与合作策略，建设国家科学家的专业话语权可能不会显著提高，他们的参与比例和成就份额可能与他们的贡献份额不匹配。

-在比较方案时，为了避免模糊性和田忌赛马比较法，不能简单地说各有利弊，但至少应比较参数。只有这样，我们才能认识到“相对容易”的CEPC，并希望它将“引领未来”SPPC的真正地位。

诉诸科学的态度，有助于我们在理解上述现实的基础上，正视大型对撞机运动中的问题，有助于它的改进和完善，使它的建造过程不是那么快而是更好。

首先，让我们看看它的建设规模。根据港灯官方网站2014年发布的建设计划，环形正负电子对撞机()和超级质子对撞机()的周长为50-70公里，但市场上流通的数据逐渐增加到50-100公里，据研究人员王的最新说法，“周长为100公里”对这一变化的合理解释可能是，无论是出于参与国际竞争的愿望，还是为了赶上和超越一流理念或宣传的需要，它的建设目标是建造世界上最大的环形对撞机，因此它的目标肯定会被设定到100公里的高度，最终由联邦通信委员会和甚大规模毁灭性武器委员会达成一致。通过“超级”和“巨人”的修辞，一种对伟大、最大化和敏捷的顽固渴望是显而易见的。它的壮丽和壮丽非常吸引人，但很难说它不是一个没有解药的七步过程。

根据这一分析，如果要比较这些方案，CEPC能与联邦通信委员会的正电子对撞机相比吗，SPPC能与联邦通信委员会的强子对撞机或超大型强子对撞机相比吗？换句话说，在将SPPC与LHC进行比较时，是否应该将联邦通信委员会/甚高容量碳氢化合物与LHC进行比较？此外，为了避免模糊化和田忌的赛马比较法，不能简单地说各有利弊，但至少应比较参数。这样，每个人都可以知道联邦通信委员会有三种选择，其中正电子-正电子碰撞和强子碰撞已经积累了相当多的经验、设计和技术准备。有许多全新的技术目标和相关的技术开发项目，联邦通信委员会计划在2018年前完成概念设计并接受成本审查。只有找到正确的比较对象，我们才能认识到“相对容易”的CEPC，并希望它将“引领未来”SPPC的真正位置。

必须指出，这个计划不是现实，正如沙盘不是战场一样。然而，计划越好，有时就越能反映真实的骨感。细读SPPC项目的介绍，承认该项目“需要制造大量超高场强超导磁体，这在技术上是困难的”，但只是含糊地解释说，“由于中国参与ITER项目，超导导线并不是完全空白，而HEI也有大型螺线管超导磁体的基础”。这显然不够。所谓的“相信通过20年的辛勤工作和国际合作的帮助，我们应该能够掌握”更没有说服力。至于能驱动“高温超导”的SPPC，对撞机能导致像“赵迪结”这样的“高温超导”，这似乎不符合科学发现的规律，而且不可避免地损害了方案本身的科学性。(待续)

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