我為什么反對(duì)超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)

安德森

我之所以要提出反對(duì)超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)的科學(xué)理由，是因?yàn)槲业暮芏嗤卤M管知道這些理由，卻不愿意公開(kāi)指出，尤其是因?yàn)槠渲幸恍├碛墒请p刃劍的時(shí)候。我也很猶豫，因?yàn)槲也⒉环磳?duì)這個(gè)項(xiàng)目本身。然而，它會(huì)與其他方面競(jìng)爭(zhēng)資源，而我認(rèn)為這些方面是更為急需。

我把我的想法總結(jié)成四個(gè)口號(hào)，一一針對(duì)那些支持粒子物理具有獨(dú)特價(jià)值的觀念提出質(zhì)疑：

1.與日常相關(guān)的科學(xué)也同樣基礎(chǔ)。

2.錢(qián)很重要，但人才與教育更重要，并受錢(qián)的影響。

3.剔除論證中的“帶動(dòng)效應(yīng)”。

4.金蛋很少產(chǎn)自金鵝。

1.與日常相關(guān)的科學(xué)也同樣基礎(chǔ)

在很多高能物理學(xué)家的公眾演講中，第一頁(yè)幻燈片都展示了從“普朗克長(zhǎng)度”（遠(yuǎn)小于基本粒子的大?。┮恢钡接钪娉叨鹊拈L(zhǎng)度范圍。他們輕慢地指著中間的尺度（即人、構(gòu)成人的原子以及所有日常事物的大?。┱f(shuō)：“當(dāng)然啦，那里的一切我們都已經(jīng)很清楚了。而探索極端的尺度才是基礎(chǔ)科學(xué)的任務(wù)?！比欢?，我們并沒(méi)有把那里的一切都搞清楚。我們還沒(méi)能理解新的高溫超導(dǎo)體為什么超導(dǎo)，也不理解雪花是怎樣形成的，更不理解人的思維是怎樣產(chǎn)生的，以及經(jīng)濟(jì)有什么規(guī)律。然而，在這些極其困難的問(wèn)題上，高能物理沒(méi)法提供任何直接的幫助。

關(guān)于日常事物的行為，甚至原子核的行為，很可能也包括星星的行為，粒子物理能告訴我們的，我們?cè)缇土私饬?。如果粒子物理學(xué)家跟你說(shuō)超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)能讓他們更了解宇宙大爆炸，那恐怕就太過(guò)樂(lè)觀了；如果他們進(jìn)而聲稱(chēng)超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)有其他的作用，那他們肯定是錯(cuò)的。他們的基礎(chǔ)物理已經(jīng)變得如此“基礎(chǔ)”，甚至和其他科學(xué)分支都幾乎沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。

2.錢(qián)很重要，但人才與教育更重要，并受錢(qián)的影響

粒子物理學(xué)家會(huì)把超級(jí)對(duì)撞機(jī)的造價(jià)與軍艦或?qū)棇?duì)比，說(shuō)從這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)看來(lái)也不算貴。問(wèn)題是，把這一大筆錢(qián)花在這類(lèi)科學(xué)上勢(shì)必會(huì)大大影響我們利用和教育那些聰明而熟練的技術(shù)人員的方式。這類(lèi)人才極度缺乏，而且越來(lái)越供不應(yīng)求，我們不得不引進(jìn)越來(lái)越多的移民與訪問(wèn)學(xué)者來(lái)從事初級(jí)職位的工作，以至于現(xiàn)在在美國(guó)的物理系里都很難聽(tīng)到美國(guó)口音了。

3.剔除論證中的“帶動(dòng)效應(yīng)”

我們常常聽(tīng)到的一個(gè)支持給大科技工程投錢(qián)的理由是“帶動(dòng)效應(yīng)”。大型對(duì)撞機(jī)據(jù)稱(chēng)會(huì)帶動(dòng)超導(dǎo)磁體的發(fā)展。超導(dǎo)磁體是1960年由AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)研究組發(fā)明的。當(dāng)時(shí)我與他們有密切交流。他們的發(fā)明并不是受什么帶動(dòng)的，而是來(lái)自一項(xiàng)超導(dǎo)材料的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，沒(méi)有得到也很可能沒(méi)有希望得到公共資助。他們進(jìn)一步的研究資助一部分來(lái)自一些精明的服務(wù)機(jī)構(gòu)的公共資金，一部分來(lái)自工業(yè)界，還有一些經(jīng)營(yíng)科學(xué)儀器的小公司。據(jù)我所知，這項(xiàng)技術(shù)中真正原創(chuàng)性的部分和粒子物理沒(méi)有任何關(guān)系。

4.金蛋很少產(chǎn)自金鵝

科研經(jīng)費(fèi)的管理者往往偏愛(ài)昂貴的大項(xiàng)目和集中的大型實(shí)驗(yàn)室和研究中心。自由獨(dú)立的未經(jīng)詳細(xì)規(guī)劃的研究能得到的錢(qián)則越來(lái)越少。然而真正新奇的發(fā)現(xiàn)并不是昂貴的大項(xiàng)目做出的。超導(dǎo)材料領(lǐng)域最近的三次大突破沒(méi)有一次出現(xiàn)在美國(guó)：Chevrel相超導(dǎo)材料是法國(guó)和瑞士發(fā)現(xiàn)的，重電子超導(dǎo)體是德國(guó)發(fā)現(xiàn)的，高溫超導(dǎo)氧化物是瑞士發(fā)現(xiàn)的。即使La2CuO4材料出現(xiàn)以后，進(jìn)一步的驗(yàn)證也是在日本，而后在北京完成的。這些材料至今為止主要是印度和法國(guó)在研究。

國(guó)外在這些研究上的優(yōu)勢(shì)，部分是由于我國(guó)對(duì)小科學(xué)缺乏資助，部分則由于我們?cè)诖罂茖W(xué)裝置上進(jìn)行研究的方式。大裝置通常并不會(huì)帶來(lái)大突破或偶然的新發(fā)現(xiàn)，而是適合于進(jìn)一步檢驗(yàn)已有的突破。我國(guó)小研究組的原創(chuàng)性的探索不應(yīng)因大裝置受到削減。

總結(jié)一下，我也想知道物質(zhì)的根本結(jié)構(gòu)是什么以及宇宙大爆炸是怎么發(fā)生的，也希望對(duì)撞機(jī)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的極限，但我認(rèn)為我國(guó)在很多其他方面的科學(xué)需求更急迫，包括空間科學(xué)、科學(xué)教育，尤其是保留傳統(tǒng)的科學(xué)研究方式——這種注重原創(chuàng)的基礎(chǔ)小科學(xué)研究現(xiàn)在只有很少的幾所大學(xué)（如康奈爾）、企業(yè)（如貝爾實(shí)驗(yàn)室）和政府研究機(jī)構(gòu)（如洛斯阿拉莫斯）在做，而且也岌岌可危。只要把超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)預(yù)算中的一小部分撥給國(guó)家科學(xué)基金并限定由小科學(xué)使用就足以恢復(fù)我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

把加速器物理的發(fā)展看作一種國(guó)家競(jìng)賽令我不安?？茖W(xué)是很?chē)?yán)肅的，不應(yīng)和民族主義掛鉤。如果高能物理此時(shí)此地少了這臺(tái)加速器就會(huì)受到致命的影響，那我想它只好死掉了，因?yàn)檫@種看法就表明了想象力的致命缺乏。