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王令隽教授的奇文共赏

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发表于 2017-2-16 09:39:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
王令隽教授的奇文共赏
对何祚庥教授反对建大型对撞机的感言
作者:王令隽(美国想田纳西大学查塔努加分校终身物理学教授)

万振文先生给我送来一篇何祚庥院士反对建大型加速器的意见,是登在《新语丝》上的文章。我读后有些激动。我的第一感觉是,中国理论物理学界的局面不像我担心的那样悲观,不是万马齐喑,而是有思想者,有明白人,有敢于执言的担当者。这真是中国学术界的希望和福音。
作为中国层子模型的发明者之一,中国高能物理学的理论前辈,何祚庥院士明确地表示反对在中国建造大型对撞机,对理论和实验高能物理学界的影响非同凡响。此事和前不久杨振宁先生明确反对在中国建造大型对撞机的报道相隔不久,互相呼应,必将引起中国粒子物理学界的轩然大波和不可避免的激烈争论。
相比起来,杨振宁先生的资历和国际知名度都比何祚庥先生要高,应该是何祚庥先生的前辈。但是何祚庥先生的明确表态,其重要性决不在杨振宁先生的表态之下。因为其一,何祚庥先生的文章陈述了一些杨振宁先生没有提到的为什么不要建大型对撞机的理由;其二,何祚庥先生是中国高能物理学界的前辈和导师,许多高能物理学界的理论和实验方面的中坚,或者曾经是研究层子模型时的同事,或者是他的学生;何先生的意见将牵动整个中国理论物理学界;其三,何祚庥先生举出了一个实验高能物理学界的权威丁肇中先生来支持他的反对意见。
王贻芳和邱成桐以实验高能物理的权威自居,蔑视并嘲笑反对者为不懂高能物理的外行。丁肇中是王贻芳的老师,应该不是外行吧?丁肇中先生在实验高能物理方面的道行应该不在王贻芳和邱成桐之下吧?幸好丁肇中先生也反对建造大型对撞机。如果他不反对呢?或者在反对者里面找不到一个有点名望的实验高能物理学家,是不是王贻芳和邱成桐就很雄辩呢?是不是就可以听凭高能所的小圈子决定建造大型对撞机是否上马呢?绝对不可以!
理由之一当然是因为这种大项目耗资至巨,势必挤压其他项目,所以必须经过各方认真论证。还有一个重要理由是:从弱电统一以后所有验证粒子物理标准模型的大型实验项目,都是严格按照理论物理学家的指导来进行的。这种指导包括:1)决定实验目标,即寻找什么粒子?2)在哪个能量区域内寻找?3)用什么粒子束和什么靶?4)碰撞过程中有哪些可能的反映过程?5)所选择的反映过程必须遵守哪些选择定则(据此设计符合电路)?6)所寻找的粒子的理论能量(质量)是什么?7)对实验结果的最后认定及其对理论发展的意义的评估。
在这些重大的关键问题上,都是理论家说了算。实验高能物理学家只是在加速器设计,检测设备的设计安装调试,数据记录及统计处理等方面设法实现理论家的设想,当然也包括各方奔走搞钱。不太准确甚至不太礼貌地说,至迟在1980年代以后的高能物理实验中,实验物理学家只是为理论物理学家们打工,完全不可能脱离理论家独立地进行实验,不可能领着理论走。实验高能物理学家只是跟着理论家的指挥棒转。如果实验物理学家的结果和理论预言不符,就将被宣布为失败。
比如欧洲核子研究中心花了大约十年寻找上帝粒子而没有找到,美国费米实验室也花了大约十年时间寻找上帝粒子,也没有找到。他们的实验都被理论家们宣布为失败的结果。前年 LHC 宣布找到了疑似上帝粒子(实验组自己并没有绝对把握),立即被认定为成功,宣布找到了上帝粒子,授予诺贝尔奖。由此可见理论物理学家们在高能物理实验的命运中的决定作用。所以,王贻芳和邱成桐把理论物理学家们排除在大型对撞机的论证之外毫无道理。
在王贻芳和邱成桐摆资格排斥物理学界的意见时,何祚庥搬出了丁肇中和杨振宁,但是并没有拿自己在高能物理方面的资格和学问和他们相比,是学者本能的谦虚。其实何祚庥院士自己就是高能物理方面的前辈,导师和学术带头人,资历比王贻芳高出两代。何祚庥先生对中国科学院高能物理研究所和理论物理研究所的创建作出了积极贡献。他早在1956年就在中国科学院原子能研究所从事核物理研究,后来参与氢弹的理论研究,在氢弹材料及相应的爆炸机理、平衡和不平衡状态下氢弹应满足的流体力学方程等方面作出了重要贡献;在1960年代参与“层子模型”的研究,1982年曾获国家自然科学奖二等奖及多种奖励,此时王贻芳还在南京大学物理系念本科。何祚庥先生曾任北京大学科学与社会研究中心兼职教授、科学技术哲学专业博士生导师,中国科学院理论物理研究所研究员、理论物理专业博士研究生导师。1979年我进高能所和理论物理研究所读研究生时,何先生是理论物理研究所的副所长。因为他不是我的导师,所以我一直没见着他。直到1979年底理论物理所派我出国留学时,何所长才找我谈了一次话,慰诲勤勤,叮嘱我不要忘记祖国。
何先生给我的印象是一个严肃的长者,学者。我一直把他当作自己的老师。出国以后,我一直没有和何先生通讯联系。2014年3月24日,我通过email 给何先生写了一封信:何祚庥老师您好!好多年没有给您写信请安,于情于义都不可原谅。我最近一直在思考理论物理的前途和中国在新世纪的科学发展战略的问题,有些体会,也有些建议,觉得现在是中国赶超西方的百年难逢的历史机遇,想请老师指教。因为信比较长,所以我做成一个word文件附上。望老师拨冗教正。祝老师身体康健,百事如意。学生 王令隽 叩
不久我收到李静(大概是何先生的秘书或助手)的回信,说是已转何先生。可是一直没有收到何先生的回信。我想原因大概是我的观点太极端太彻底,完全否定整个20世纪的理论物理,无法接受。后来,我把给何先生的信在人称上稍作修改,作为《致中国物理学界建议书》在我的博客上发表,被多家网站转载。何先生是否部分地接受我的建议,也不得而知。最近读到何先生反对建造大型对撞机的文章,让我喜出望外。他和杨振宁先生的意见将被证明对中国的粒子物理学界具有里程碑性的作用。何祚庥先生的文章里还谈到了一些值得人们重视的其他相关问题:
1)        大沙漠理论问题。
何祚庥先生说:“为什么美国国会质询了多位专家的意见,并在国会大辩论后最后否决了SSC项目?在学术上还有一个重要的理由是:在粒子物理理论中有一个重要的理论,即粒子物理再向超高能物理发展,不会再有新的发现,这被称为高能物理的‘大沙漠’ 理论。‘大沙漠’理论认为,至少要将能量提高到普朗克尺度,亦即相当于1016 TeV的能量(王按:可能是因为网络出版的问题,原文错讹成1016 TeV),高能物理才有可能有新的发现。后来,一些高能物理学者认为这一理论并不完全正确,应有所修正。修正的办法就是引入‘超对称’的概念,并认为有了这些超对称粒子后,其能标将降低很多量级,但仍较SPPC所提出的量级高出很多很多!后来,在美国和欧洲等若干加速器均尝试发现这些超对称粒子,结果却一无所获。这也从侧面说明了‘大沙漠’理论的合理性。”
大沙漠理论问题的严重性远远超过一般人的想像。它不仅仅关系到中国是否需要建大型加速器的问题,更是关系到整个粒子物理学(理论和实验)的前途出路的问题。为什么呢?因为将能量提高到普朗克尺度要求比太阳系还要大的加速器,这是绝对不可能的。而在这以下的能量范围又是理论上的“大沙漠”,不会再有新的发现。这就意味着从此以后高能物理实际上没有什么东西可做了。实验上没有新的发现,理论研究也就基本上停滞了。标准模型的理论架构非常刚性,也很难进行修正或者改善,除非将整个标准模型推倒。这倒也可能是一条路。
当然罗,仅仅推翻夸克模型是不够的,必须退到量子电动力学以前,必须退到重整化以前。大沙漠理论还告诉人们一件事,就是所谓的大统一理论根本就是一个不可能实现的幻想,遑论什么最终的万能理论。现在的弱电统一模型都需要上帝粒子来拯救,强相互作用理论更是焦头烂额,还侈谈什么大统一理论和最终的万能理论呢?既然面临着不可逾越的大沙漠,高能物理学界其实可以做一些实事,那就是把已经收获的标准模型应用到其他科学领域中去,特别是粒子物理的近亲核物理和凝聚态物理,展示一下基础科学的威力。
如果粒子物理学界真能够将理论物理应用到这些学科,推动其发展,比什么议会的院外活动都更有说服力,也更能得到社会的支持。可是有些理论家,比如史迪夫温伯格,就坚决不承认这是粒子物理学家的责任。他说这是应用物理学家的事情。温伯格的这种态度,暴露了标准模型理论家的心虚:他们的理论其实是百无一用的。
2)超对称问题
何祚庥先生谈到超对称问题时说:“超对称粒子的‘失踪’也立即导致一个重大的根本性看法的转变,即不少粒子物理学家和数学家精心制作的超弦理论也随之‘垮台’!这里所谓的‘垮台’,针对的是超弦理论在物理学上是没有意义的理论。不过,不排除它在数学上具有一定的意义。但仍有相当一部分做超弦理论、超对称粒子的理论物理学家,并不认为超对称已死,还在坚持。不过,已很少有人再相信在粒子物理学中这是一个具有前景的理论,纷纷宣布‘改行’不做。如理论物理所的一位对超弦理论颇具贡献的李淼教授,现在已放弃不做。也就是说,超弦理论已不是高能学界和粒子学界的主流!”
我在“前沿科学还是前沿神学”(《物理哲学文集》第一卷,。东方文化出版社,2014, ISBN 978-988-16298-0-7)一文中,比较详细地分析了超弦理论的谬误。在文章的结尾,我说: 我希望国内“专业从事核弦”,但“私下也对自己的研究没有信心”的同仁,及早改“弦”更张,离开神学和玄学的道路,开创新的研究方向。生命是宝贵的,天赋的才能更是宝贵的。你们应该是智商和理解力非常高的学者,又有相当好的数学物理素养,既然已经看出了一个理论的根本问题和未来的前景,为什么还要徘徊歧路,不敢冲出那个自我陶醉的小圈子?你们的聪明才智是科学的财富,全世界人民的财富,应该能够为物理学的复兴,为开创21世纪的新物理学作出你们的贡献。人生苦短,何必把大好的黄金时代消耗在时髦的玄学上?所谓东隅以逝,桑榆非晚。以你们的才智,一定能够在新的领域作出卓越贡献。
另一方面,我也希望你们在给学生们介绍超弦和超对称理论的时候,能够将你们的切身体会和经历介绍给年轻的一代,使他们能够对这些理论有清楚的认识。这既是一个物理学家对物理科学的职业责任,更是一个教师对后代的道德责任。
李淼教授的改行,似乎是对我的呼吁的回应。
从何祚庥教授披露的中国理论物理界的情况看,“已很少有人再相信在粒子物理学中这是一个具有前景的理论,纷纷宣布‘改行’不做。”这实在是一个令人欣喜的局面。对还在大学物理系读本科的面临人生道路抉择的莘莘学子,无疑是一个福音。希望一些不是专业理论物理方面的物理学家们,对于理论物理学方面的一些最最“前沿”的怪诞理论和预言,不要在不了解事情的本质和全貌的情况下,仅仅根据媒体和科普读物上的宣传,就急于表态以示博学前卫,就大力推波助澜赶时髦,以免误导青年,误导媒体,混淆视听。
3)美国对建造大型对撞机的态度
作为比较,何祚庥院士谈到了美国对建造大型对撞机的态度。他说:“我们还应注意到,推销对撞机项目的人中,不少还是美国科学院院士等美国专家,他们表示此方案有‘许多的好处’。当然,由于中国高能物理学的研究远不如美国的先进、发达,也许是我们这些人的‘鼠目寸光’,没有科学远见。然而,仍有一个问题令我无从理解:为什么如此好的方案,不被美国科技界所接受?为什么如此好的方案,不坚持向美国政府继续游说?如果美国政府一旦宣布要上马这一‘创新’方案,并且希望中国也能出大批经费加入合作,我相信一定会得到我国高能物理学界很多科学家的鼎力支持!”
何教授问的这个问题,之所以非常重要,是因为这不仅是一个粒子物理学家须要问的问题,并需要给出一个令人信服的回答,而且粒子物理领域以外的科学家,甚至非科学家,包括负责科研经费分配的行政官员和一般民众都必须问的问题。因为它是一个常识问题。这个问题,我在2014年《致中国物理学界意见书》中已经提出来了。在《李政道教授的开明》一文的第六节“希望李政道先生不要支持建造超高能加速器”,我对美国和俄国对建造大型加速器毫无兴趣有比较详细的解释:
SSC下马标志着美国物理学界的觉醒。关闭SSC决不仅仅是经费问题。
美国的经济实力无疑是世界上最强的。如果一个科研项目能够给国防和民用科学带来实际效用,保证美国领先的科学地位,美国是不会吝惜花钱的。人们可以看看美国在国防和其他科学方面的投资,应该对此深信不疑。
美國是一個重視考績的 國家。他不可能支持一個長期不對社會和科學產生任何效用的事業。美國大型對撞機SSC的下馬,正説明了這個國家的成熟和科研體制自我制衡機制的完备。美国学术界經常可以聽到對這種“大科學項目”的意義的質疑。反對意見的核心,就是基本粒子物理到底是不是起到了基礎理論的作用?现在,美国民间工业界对粒子物理研究的资助已经降到零。政府对这方面的基金也在锐减。同样值得国人深思的是俄國对建造大型加速器的冷淡。
俄国的经济实力当然比不上美国,但是如果大型加速器真能保证俄国的国防和科研的领先地位,俄国也是舍得花钱的。事实上,俄国的国防科研经费一直不成比例地偏高,所以俄国和美国才能成为科学和国防方面数一数二的超级大国。
中国的核物理科研队伍骨干,就是前苏联培养出来的。
可是俄国现在对建造大型加速器毫无兴趣。中国难道不应该从中悟出一点道理吗?我们在制定国家科研战略时,应该多多关注美俄两个超级大国的国防和科研战略,而不要总是盯着诺贝尔奖,将我们的科技戰略建立在錦標主義之上。花100多个亿建造超大型加速器,只会将大量可贵的科研资金浪费在毫无科学价值的玄学游戏上,完全是劳民伤财的误国之举。
美国之所以能够及时刹车,停建超高能对撞机,是因为有制衡机制,对特大科研项目有事前论证,事后问责制度。因为国会的问责,总统的过问,才能使已经上马了的SSC项目下马。中国应该学习美国的这一经验,对于特大型的科研项目,应该由人大常委会和国务院组成专门的小组,对大型科研项目的立项理由,目的,可行性,科学意义,社会功效,经费预算等诸多方面进行全面的深入的问责和论证。对于国内的和国外的意见,要同等重视。对于已经实施了的大型对撞机的工作,也要进行定期问责评估。不能将大量经费编入科学院或者高能所的预算以后,就放手随便花,以媒体宣传炒作代替政府问责制度。对特别有争论的超大型项目, 要更加谨慎。我希望李政道教授,杨振宁教授和丁肇中教授吸取美国建造超高能对撞机的教训,提醒中国避免重蹈覆辙,不要支持高能所筹建大型加速器的计划。
在《关于中国量子通讯卫星上天的微信讨论》一文中,我对潘建伟院士的“量子卫星通讯”有一段类似的评论:庄子说:“邦之利器,不可以示人”。一个国家的尖端国防技术,是最重要的保密项目。在现代战争条件下,电子通讯手段是侦察,预警,制导,干扰,和精确打击的必要手段,也是破译敌方机密,做到知己知彼的必要手段。其重要性必要性远远超过核弹头,导弹,航母,潜艇和战略轰炸机。没有先进的侦察预警和制导技术,所有武器平台都没有意义,没有预警护航的航母只不过是活靶子。没有电子制导的导弹只是射程远一点的火箭。所以,先进的通讯技术是最高的国防机密。奇怪得很,潘建伟院士不仅不对他的无坚不摧的能破译任何密码的量子计算机技术和坚不可摧的绝对安全的量子通信技术保密,反而动用一切可能动用的媒体大肆宣传,寻求和外国“专家”的合作,将研究结果和外国人分享。更为不可思议的是,在各大国互相指责对方增加军费之时,潘院士团队居然以近乎威胁的语气敦促美国和俄国在量子纠缠上面大量投入资金,“如果美国在今后5年不重整旗鼓,他们也会让中国追赶上来。”难道你们害怕美帝苏修落后?害怕中国领先?你们是在为美国担心还是为俄国担心?还是你们其实是在为自己形单影只而担心?再者,你们不是已经在国际上领先了吗?怎么还存在“如果美国在今后5年不重整旗鼓,他们也会让中国追赶上来”的问题?领先的国家追赶落后的国家?这是什么逻辑?还有比这更神奇的。他们扬言,甚至可以实现量子遁术(人体传输)。也就是说,他们可以像土行孙一样通过量子纠缠量子遁术遁过海关或哨卡,遁入五角大楼或者克里姆林宫,轻易地窃取敌方的任何机密文件。有了这种遁术,还有人抵挡得住吗?这种国防机密技术怎么可以泄漏给敌国呢?
睿智的安徒生绝对想不到,而今皇帝的新衣已经量子化了,他的裁缝们也量子化了。他们所需要的资金却已经天文化宇宙化了。掌握了量子纠缠和隐形遁术的裁缝们编织出来的量子纠缠新衣,可以识别一切不称职的大臣和科学家。
大型加速器和量子通讯卫星是两个属于不同的领域的项目,但是这些项目的鼓吹者们用的逻辑如出一辙。只是潘建伟院士的运气好像比王贻芳所长要好些。
4)正常的学术争论和学术批评是保障科学健康发展的必要条件
何祚庥教授说:“我们这里(理论物理研究所)也有一批高能物理学会的会员,其中有很多人都表示反对。其实,高能所内部也有一些不同的意见,却碍于同事们的情面不好意思公开发表。” 何教授所说的情况披露了学术界之所以万马齐喑,理论物理学界长期限于泥潭而不能自拔的一个重要原因。社会上一些不懂理论物理的人,比如朱清时院士,为了表示自己的博学和颖悟,从科普读物上抄来一些理论物理学方面的玄奥词汇来吓唬老百姓,倒也不足为怪。但是一个多年从事理论物理学术研究的专业理论物理学家,不太可能看不到理论物理中的严重而致命的诸多问题。如果这些职业理论物理学家们能够坦率地承认这些问题并公开发表意见,及时改弦更张,理论物理当不至于陷入今天需要上帝粒子来拯救整个20世纪理论物理的地步。可是绝大多数 “有常识”的人们,或者“碍于同事们的情面不好意思公开发表”,或者不敢想像拿了诺贝尔奖金的工作居然会有问题。士大夫的处世哲学不仅阻止人们进行正常而健康的学术争论和学术批评,而且蒙蔽了物理学家们的眼睛和心智,使他们不敢从整个理论的总体架构和理论与哲学的深度来寻找理论陷入泥潭的根本原因,而只能看到孤立的理论问题和表面现象。如果你连同事们的情面都不敢打破,怎么敢怀疑理论权威的理论?怎么敢妄议涉及到几十个诺贝尔奖得主的功过是非?随大流吧!在主流框架里找一两个课题写点文章,这是一般人的正常态度。大家都以这种态度处世做学问,明知不对也不批评,任凭神学玄学泛滥滋肆,科学怎么能够健康发展?
5)杨振宁先生的见解是不是过时了落伍了?
何祚庥院士说:“之前杨振宁教授发表了反对中国建造大型对撞机的文章,也有一些人也提出杨先生已经不在物理一线多年,偏离了物理学的主流。这些质疑并不正确,杨教授虽然年事已高,不冲在一线多年,但是杨先生对于理论物理的见解却不能说是过时,或者偏离主流,从历史上来看,杨先生对于物理学未来的判断也不能说是无足轻重的。”
何教授表明了他的观点,但是并没有给出为什么“杨先生对于理论物理的见解却不能说是过时,或者偏离主流”的理由。事实上,现在粒子物理标准模型的整个理论都是建立在杨振宁和密尔斯的规范场理论之上的。我真无法想像在中国高能物理学界居然还会有人扬言杨振宁先生的见解过时了,偏离了主流。难道就因为他不支持超弦理论?那还有其他的诺贝尔奖得主比如格拉肖和特胡特也不支持超弦理论。他们比杨振宁还直接了当,索性指出超弦理论是“神学”,“连称为错误都不够格”。难道因为杨振宁教授反对建造大型对撞机?那王贻芳的老师丁肇中也反对。你们如此贬低杨振宁教授,是不是有点自我感觉过于良好了?
这样的狂妄,在量子场论的发展史上倒是有很长的革命传统的。在量子电动力学刚提出来时,迪拉克坚决反对,说“重整化在数学上是丑陋的”,但是年轻的革命家们不理睬,认为迪拉克落伍了,跟不上主流;费米和泡利提出中微子假说来解释放射性能谱时,玻尔提出了不同的解释,不需要中微子假定。但是玻尔被主流理论物理学界忘记了,落伍了;盖尔曼提出夸克模型时,费曼不接受,等了几十年以后才表示接受。可以说费曼自从提出费曼图以后,也多年不在第一线了,落伍了;汤川秀澍也离开了主流,落伍了;超对称和超弦理论提出来以后,许多资深理论学家(比如格拉肖,特胡特,杨振宁)不接受,但是弦论学家们仍然不顾他们的反对,说这些人偏离了主流,思想落伍了,过时了,继续大干快上,居然使弦论成为显学,控制了一些要津(比如普林斯敦)。在宏观物理学界,我们看到类似的情形。爱因斯坦根据他的广义相对论提出了一个宇宙模型。为了平衡万有引力,他提出了一个万有斥力,也就是所谓的宇宙项。但是这个万有斥力必须和距离成正比,只有遥远的天体才能感觉得到这种万有斥力。这无异星相学。所以爱因斯坦最后抛弃了他的宇宙项。现在的大爆炸宇宙学家们说这是爱因斯坦一生犯下的最大错误。另一方面,大爆炸宇宙学家们又将爱因斯坦宇宙模型中的宇宙半径假定为虚数(听说过宇宙半径可以为虚数吗?),于是封闭宇宙变成了开放的膨胀的宇宙。爱因斯坦不能接受宇宙半径为虚数的概念,也从不接受膨胀宇宙的概念,从不承认罗伯逊-沃尔克度规。但是,大爆炸宇宙学家们认为爱因斯坦的观念落伍了,过时了,偏离了宇宙学主流,继续大张旗鼓地搞宇宙大爆炸。
这就是20世纪理论物理的学术生态:越是荒唐玄乎,就越是革命,越是前沿。你如果不跟着革命洪流滚滚向前,就会落伍,就会偏离主流,被历史淘汰。沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。你如果思想保守,还是念念不忘物质守恒定律,能量守恒定律,因果关系,形式逻辑,三维空间,时间单向等等,那就是因循守旧,不够资格当前沿物理学家。只有大胆假设,提出荒唐的理论,才有可能获得诺贝尔奖。这种学术生态使许多人(有些只是数学家)毫无顾忌地提出一些非常背理的假定,得出非常荒唐的结论。语不荒唐死不休。人有多大胆,草稿纸上就有多大产。像黑洞理论,大爆炸理论,暴涨理论,量子泡沫理论,微观理论方面的超对称理论,超弦理论,都是这种大跃进学术生态的产物。20世纪理论物理学上的谬论,无论在数量上还是本质上都超过整个人类科学史上的谬论的总和。在这种学术生态下,宏观物理堕落到创造论,良有以也;微观物理堕落到没有上帝粒子就没有全世界的谬论,岂徒然哉!
关于超弦理论到底是科学还是星相学的问题,人们似乎还有不同意见。其实,超弦理论连星相学都不够格。星相学要求理论能够和物理现实联系对照。比如说,天上某一颗星代表诸葛亮的命运,这颗星的亮度闪烁代表诸葛亮的身体状况不稳定,这颗星的坠落表示诸葛亮生命的结束,等等。你的理论必须和物理世界的现象有联系,不管这种联系是否有道理。但是如果理论和物理世界毫无联系,就不会有人对你的理论有兴趣。诸葛亮也不会花大力气苦心钻研。他之所以用心研究星相学,是因为他相信学懂了阴阳八卦以后,可以“凭阴阳如反掌保定乾坤”。可是十一维空间中的超弦理论家们却根本提不出任何物理量供实验物理学家们检验。也就是说,超弦理论和物理世界根本就不搭界,因此连称为星相学都不够格。正因为超弦理论不是物理理论而仅仅是数学游戏,所以一些应用数学家如邱成桐教授才能在其中大显身手。绝大部分超弦理论家都只是数学家。
6)科学研究不能因人设事
何祚庥老师还提到科学研究中因人设事的问题。他说:“不能因为中国或世界各国已经有若干人进入高能物理界,但却缺少工作岗位,因而就构思出一个并不是很有‘成效’的方案,去安置这批高能物理学者!”以前只听说过腐败官场须要因人设事,从没听说过科学界也须要因人设事。因人设事就意味着人浮于事,无所事事。如果科学界也因人设事,科学便要沉沦。因人设事本身,就意味着这些人所谓的“为国争光”“赶超西方”“科学崛起”等等都是骗人的鬼话。实在的动机是花国家和人民的钱财为自己制造工作机会和官帽头衔,求取功名利禄。
因为历史的原因,过多的人涌入高能物理学界,缺少工作岗位,怎么办?好办,改行!像李淼教授就是改行的例子。他可能还在做粒子物理理论,只是不做超弦了。完全脱离理论物理的人也不在少数。和我差不多同时进研究生院的高能物理研究生(包括理论所和高能所),许多都改行了。这些同学都是人中之凤,从几十万考生中脱颖而出的佼佼者。他们当年一腔热血投入理论物理领域(基本粒子和相对论),胸怀远大抱负,立志在理论物理中有所建树。可是最后不得不改行,有的索性彻底离开物理学界,从事电脑甚至金融方面的工作了。他们改行有主客观的原因。主观原因是对玄学概念的抵触。最抵触的莫过于黑洞里面的时空翻转,重整化,基本粒子不基本等等。客观原因是劳工市场的急剧收缩。美国超大型对撞机下马以后,几千个物理博士抛回劳工市场。但是市场对理论物理学家需求的锐减并不仅仅是因为SSC的下马,而是有更深层的原因,那就是20世纪的理论物理对任何学科都没有任何作用。这种局面使得美国民营企业对理论物理的资助几乎缩减到零,理论物理只能靠政府资助。政府也不可能长期支持一个对科学任何领域没有作用的事业。这种局面甚至影响到理论物理以外的其他物理专业的名声。劳工市场的紧缩使得高校物理系的学生锐减。用脚投票离开物理学界是消极的改行。积极的改行是转到其他物理专业,比如核物理和凝聚态物理。这些领域的前途无可限量,又与国民经济和国防建设紧密相关,而且是可能出现实验与理论突破的领域。X-射线和放射性的发现,微波受激辐射(Maser)与光受激辐射(Laser)的发现,半导体的发明,都是从应用物理实验室得到的。所以不要小看实验和应用物理。我要再次呼吁国内物理学界进行核同位素稳定性的系统研究,从实验数据的原始积累开始做起。这是超越西方的关键和千载难逢的历史机遇。这方面需要国家投资。
何祚庥老师已经90 高龄了,所幸仍然身心健康,思维敏捷,文风犀利,而且老骥伏枥,志在千里,实在难得。愿您继续保重,乐观长寿。我也要借此机会感谢当年理论物理所干部处的王前处长和石玉清同志。因为我是公派出国,所以一应出国手续,包括出国礼服的制装,都是干部处处长王前和石玉清同志操办。出国前,刘碧华带着刚刚一岁的致远来北京送行,理论所安排我们住在招待所。石玉清同志张罗着我们生活的方方面面,无微不至。有一次我和碧华因为劳累,中午都睡死了,致远居然在床上撒了一泡尿。我不好意思得无地自容。石玉清安慰我们说不要紧。这些事都是她处理了。理论物理所的干部处是我经历中最有人情味的干部处。如果我把王前和石玉清同志对我的人情关爱仅仅归结为她们的工作职责,那是忘恩负义。我和他们短暂的相处深深感到的是她们厚道的为人和对研究生们的疼爱。她们对我满怀期待,希望我以后能够为科学作出贡献。这种时候,我往往会想起临考前武钢电子技术处的江科长的问话:“你在理论物理所有熟人?”我没有熟人,但是王前和石玉清的亲情告诉我,只要大家都为国家民族着想,超脱庸俗的人情世故,外举不避仇,内举不避亲,则所有中华儿女都是熟人亲人。王前和石玉清同志大概都退休了吧。愿你们晚年生活愉快健康长寿。
下面是何祚庥先生文章的链接和全文:
对中国建大型对撞机的意见
作者:何祚庥
1、中国科学院高能物理研究所王贻芳所长等人所建议的CEPC-SPPC项目并不是什么创新项目,总体的设计思路借鉴了LHC并加以放大,项目经费也非常大。美国的SSC项目,计划能量为20TeV;意大利,亦即欧洲曾有一个比美国的SSC更大的Eliosatron项目,计划能量更高。现在王贻芳所建议的SPPC的能量为70-100TeV,其实也和Eliosatron的差不多,而后者未经多个国家讨论,即遭遇欧洲的多位高能物理学者的反对而夭折。
美国为SSC展开了一场激烈的辩论,最后争执到了国会,由国会投票而最后否决。有人说,这是两党的政治争论的牺牲品,不对!对于SSC项目的决策,实为国家主持财政的人员认为这一项目并没有太大的科学价值,且花费巨大,将会影响国家的发展能力,因而最终抛弃。当然,有不少高能物理学家表示支持,但也有不少高能物理学者表示坚持反对,认为是大浪费!最后国会采纳了反对一方的意见,投票否决。还应注意到的是,美国“否决”的彻底程度令人吃惊!美国政府已经投了20亿美元,主要是挖了一个大坑道,在规划中坑道的费用约占总费用的10%。后来要求增拨150~200亿美元,以便最终实现。但结果却是国会宁愿牺牲掉应投入的20亿美元,也不再允许做这种无效益的投入。国会否决后,连已挖掘的坑道也被填上了,不许“死灰复燃”。
2、为什么美国国会质询了多位专家的意见,并在国会大辩论后最后否决了SSC项目?在学术上还有一个重要的理由是:在粒子物理理论中有一个重要的理论,即粒子物理再向超高能物理发展,不会再有新的发现,这被称为高能物理的“大沙漠”理论。“大沙漠”理论认为,至少要将能量提高到普朗克尺度,亦即相当于1016 TeV的能量,高能物理才有可能有新的发现。后来,一些高能物理学者认为这一理论并不完全正确,应有所修正。修正的办法就是引入“超对称”的概念,并认为有了这些超对称粒子后,其能标将降低很多量级,但仍较SPPC所提出的量级高出很多很多!后来,在美国和欧洲等若干加速器均尝试发现这些超对称粒子,结果却一无所获。这也从侧面说明了“大沙漠”理论的合理性。所以,美国国会以压倒性的票数,否决了继续建造SSC项目。
当然,超对称粒子的“失踪”也立即导致一个重大的根本性看法的转变,即不少粒子物理学家和数学家精心制作的超弦理论也随之“垮台”!这里所谓的“垮台”,针对的是超弦理论在物理学上是没有意义的理论。不过,不排除它在数学上具有一定的意义。但仍有相当一部分做超弦理论、超对称粒子的理论物理学家并不认为超对称已死,还在坚持。不过,已很少有人再相信在粒子物理学中这是一个具有前景的理论,纷纷宣布“改行”不做。如理论物理所的一位对超弦理论颇具贡献的李淼教授现在已放弃不做。也就是说,超弦理论已不是高能学界和粒子学界的主流!
3、将上述两个论述结合,我只能认为,王贻芳所长提出的CEPC-SPPC方案,只不过是已经被美国国会所完全抛弃的“创新”,却在此时又被很多科学家拿过来向中国政府推销。至于中国政府愿不愿意出巨资建设,这取决于中国政府如何评估此事。我们还应注意到,推销对撞机项目的人中不少还是美国科学院院士等美国专家,他们表示此方案有“许多的好处”。当然,由于中国高能物理学的研究远不如美国的先进、发达,也许是我们这些人的“鼠目寸光”,没有科学远见。然而,仍有一个问题令我无从理解:为什么如此好的方案不被美国科技界所接受?为什么如此好的方案,不坚持向美国政府继续游说?如果美国政府一旦宣布要上马这一“创新”方案,并且希望中国也能出大批经费加入合作,我相信一定会得到我国高能物理学界很多科学家的鼎力支持!
4、对于我们的质疑,有一种回答是:这一方案对于发展中国家,如中国的高能物理的研究仍有深远意义。对此,我不能苟同。我们历来赞成“科学无国界,科学家有祖国”这句话,不能去同意一个对世界科学没有什么重要意义,却会对中国科学家的祖国产生什么“巨大意义”的方案。当代中国需要解决的科学问题太多了,也需要有很多很多的年青人参加这方面工作。但不能因为中国或世界各国已经有若干人进入高能物理界,但却缺少工作岗位,因而就构思出一个并不是很有“成效”的方案,去安置这批高能物理学者!
世界是一个整体。当代世界各国经济和科学的发展,必然要走“一体化”“全球化”的道路。最近,我在业余时间从事经济学、政治经济学的学习和研究。经济学的许多结论也应该适用于世界科学的发展。
我们知道,经济学里有一个边际效用递减规律,这一规律可适用于广泛的范围。例如我国经济为什么由早前的平均上升10%变为现今的6.9%?最简单的解释就是边际效用递减。而缓解这种影响的办法就是要依靠创新。这些基本原理,也必然适用于高能物理学的研究。从王贻芳等人的建议方案来说,这一方案的特点是根本没有革命性的技术创新,仅向着“超大型”发展,所以必定适用于边际效用递减规律。
应用边际效用递减规律有一个技术困难,就是很难判断“边际效用”以怎样一个速度“递减”,它在未来的“边际”,也就是“斜率”将“减”到多少?实际上,最近LHC的实验已经给出了一个判断。前一时期,LHC在700-800GeV能量区间发现了一个750GeV的“共振峰”。学界非常兴奋,因为似乎高能物理向“高处走”仍可能有新的发现,“大沙漠”理论与实际不符!但由于实验数量不足,因而不能明确认为这是某个新粒子。因此,一些人主张多投入一些运转时间和费用,以便将这个“新粒子”捞出来。也有一大批理论学家认为这是一个新事物,做了许多“新”理论来解释这个粒子,并作出种种新预言。但是,大多数坚持相信“大沙漠”理论的理论物理学家却仍认为这个所谓的“新粒子”应该是统计涨落,并不是发现了什么新粒子。结果是,进一步的高精度实验表明并没有证实“新粒子”的存在!“大沙漠”理论在这个能区依然正确。应注意的是,750GeV能量实际上是被称为“上帝粒子”的希格斯粒子125GeV的6倍,但结果却仍然为零。如果用经济学的术语来诠释,这一实验已表明高能对撞机在LHC的能区,其“边际效用”已递减到“零”。
现在,在王贻芳所提出的方案中,最大的能量也不过是LHC的7倍。而按照这个趋势再做下去,如何确保再发现新粒子,或者其它重大新鲜事物?不仅如此,日内瓦中心也即将进一步将能量加大到20TeV,继续从事实验工作。但日内瓦已经拥有超大型加速器,西方仅需重新投入一些钱,就可实现边际效益。而中国却要重启炉灶,也不过是将能量提升7倍,却要重走日内瓦中心LHC已走过的漫长历程。
或者说王贻芳等人的方案,绝不是日内瓦的平等竞争对手。日内瓦中心的LHC对于高能物理的贡献是巨大的,它运转了20年,先后共发现了四个重要粒子——W±、Z0、t夸克和希格斯粒子Higgs,而且几乎完满地证明了“标准模型”的正确。现在只剩下一个小问题,即轻子数是否“绝对”守恒问题尚未完全解决。但这一问题的回答,并不需要超高能加速器来研究,而是需要中低能加速器,如现在科学院已立项的散裂中子源,ADS等项目来回答。可以说,当前高能物理的发展态势,完全相应于李克强总理所再三强调的供给曲线,将按“S”性状向“右”延伸。而这时,却已有“大沙漠”理论和LHC的实验结果,这些都表明这一延伸的“边际效用”已大体上接近于零,也就是“S”形状的曲线,已接近于“顶点”。那么,今日的中国还有何必要对这一座很难产生重大成果的CEPC-SPPC做重大投入?
5、当然,王贻芳所长一直强调,高能所建造正负电子对撞机时从未超支,上下涨落幅度不会超过5%。应该说,这是历史事实。而作为北京正负电子对撞机的亲历者,我却要说出一些背后的故事。高能所建造正负电子对撞机是在“文革”之后,由邓小平同志依据周总理的遗愿而特普的大型基础研究项目,其总造价为2.2亿人民币。由于这是改革开放后,中央首次特批的大型科学研究项目,曾由中央出面,向各方面打招呼:这不是一块“唐僧肉”,各部委不可乘机“啃一口”。这一“招呼”,还传到了那时尚未回归的香港。香港的业界表示,这是小平同志特批的项目,我们一定大力支持,即使不赚钱,我们也设法保证供应。
为确保正负电子对撞机按计划进行,中央还特派了中央政治局委员胡乔木同志的夫人——谷雨同志主持、主抓这一工作。遇到困难时,就由谷雨同志从中协调。举一个例子,在正负电子对撞机开工建造的时候,附近居民担心放射性污染,表示反对。环保部门因而派来一位处级干部参与监督。但那位干部的专业知识储备不足,只是一味表示反对。我们请她拿出一个相应的“指标”,究竟应到达什么样的标准才能通过,但她却给不出具体的数值。当时高能所领导委托我组织一些青年同志来设计高能加速器的防护装置,由于环保部门派来的这位干部实在“外行”,并不能给出一个具体的指标,而我们当然也怀疑她有“啃一口”的意思。
所以,就由谷雨同志到小平同志那去反映情况,最后小平同志敲定由我们负责。当然,我们的设计很快就完成了。因为这一对撞机是正负电子对撞机,只放出x射线和γ射线,其对环境的影响比宇宙线背景还要小。问题是,在当下的年代,王贻芳所长的“一厢情愿”能否再度实现?而结论应是:这是一个不切合中国国情的方案,决策者不应给予支持。
6、王贻芳所长还表示,反对者几乎都是高能物理领域外的专家。我想这绝非事实。我们这里(理论物理研究所)也有一批高能物理学会的会员,其中有很多人都表示反对。其实,高能所内部也有一些不同的意见,却碍于同事们的情面不好意思公开发表。而之前杨振宁教授发表了反对中国建造大型对撞机的文章,也有一些人也提出杨先生已经不在物理一线多年,偏离了物理学的主流。这些质疑并不正确,杨教授虽然年事已高,不冲在一线多年,但是杨先生对于理论物理的见解却不能说是过时,或者偏离主流,从历史上来看,杨先生对于物理学未来的判断也不能说是无足轻重的。近来,王贻芳所长又提出,几乎所有的高能实验物理学家都赞成中国建造大型对撞机项目,反对者都是理论物理学家的论述,对反对者的专业提出了一些质疑,包括杨振宁教授也不是实验物理学家。好,那我也列举出一位,在世界上绝对能称为高能物理实验学家的学者,也是王贻芳所长的老师——丁肇中教授。丁教授曾向我问起王贻芳现在正在从事什么方面的研究,我回答他还在大亚湾测量中微子振荡,此外,他正在研究一些新的方案。丁教授问是什么新方案?我说,他想把美国讨论过的SSC的类似方案搬到中国。丁教授立刻说,干嘛要弄这个?一点意思也没有!很抱歉,我在这里将丁肇中教授的意见公开了。但我想这足以证明,仍有一些国际知名的高能物理实验学家,也不支持他的方案。(◇◇新语丝发表)
(发表于2017年2月12日北京相对论研究联谊会动态快递(80))
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