【簡(jiǎn)介：】我算半個(gè)物理出身的人，我來(lái)講講這一場(chǎng)有史以來(lái)或許是最大爭(zhēng)議的——大型對(duì)撞機(jī)的前世今生吧。
大型對(duì)撞機(jī)到底為了啥？大型對(duì)撞機(jī)研究的東西，那是科技的最前沿，何為前沿科技呢？我

我算半個(gè)物理出身的人，我來(lái)講講這一場(chǎng)有史以來(lái)或許是最大爭(zhēng)議的——大型對(duì)撞機(jī)的前世今生吧。

大型對(duì)撞機(jī)到底為了啥？大型對(duì)撞機(jī)研究的東西，那是科技的最前沿，何為前沿科技呢？我簡(jiǎn)單的總結(jié)一下，往小了說(shuō)，就是玩粒子；往遠(yuǎn)了說(shuō)，玩望遠(yuǎn)鏡；往人身上扯，那就是基因工程。

今天我們只聊玩粒子的那一幫人馬。首先大家得認(rèn)識(shí)狄拉克，這個(gè)大佬打開(kāi)了量子場(chǎng)論的大門(mén)，代表做《量子力學(xué)基本原理》，聽(tīng)書(shū)名你就知道他霸氣。他一手創(chuàng)立了——高能粒子物理學(xué)。通俗的講，搞的就是“粒子到底是什么玩意兒”這個(gè)命題。

一般同學(xué)有疑問(wèn)了，粒子就粒子唄，為啥叫高能？這里面有門(mén)道，在微觀領(lǐng)域，“看”這個(gè)詞是沒(méi)有意義的。科學(xué)家都很黃很暴力，集中一個(gè)手段：狠狠地撞！這就需要很高的能量！所以稱為——“高能”。其實(shí)，換個(gè)意思，就是很燒錢(qián)。

粒子對(duì)撞機(jī)是高能物理的閱卷老師這么多年下來(lái)，對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)，特別是物質(zhì)的終極研究以及宇宙的終極研究工作，很多人都給出了相當(dāng)精彩的答案，其中就有我們大家很熟悉的——楊振寧為代表的標(biāo)準(zhǔn)粒子模型；還有大家不怎么熟悉的——以丘成桐、王貽芳為代表隔壁老王的超弦理論。

學(xué)術(shù)有分歧很正常，大家都自信自己的答案是對(duì)的，那怎么辦？這時(shí)候就要請(qǐng)出閱卷老師來(lái)打分咯。

高能物理檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，目前的手段就一個(gè)字——撞，那就讓閱卷老師老師——粒子對(duì)撞機(jī)——撞給你看吧。

按照現(xiàn)在公布的結(jié)果，以歐洲LHC為例，當(dāng)對(duì)撞機(jī)能量為10億ev時(shí)，驗(yàn)證了老楊的理論；無(wú)法驗(yàn)證老王們的理論。老王們就說(shuō)，再造一臺(tái)十倍能量的對(duì)撞機(jī)，超弦理論就能驗(yàn)證。

當(dāng)對(duì)撞機(jī)能量為100億ev時(shí)，驗(yàn)證了老楊的理論；無(wú)法驗(yàn)證老王們的理論。老王們又說(shuō)，再造一臺(tái)十倍能量的對(duì)撞機(jī)，超弦理論就能驗(yàn)證。

……

然后，一直造到了10萬(wàn)億ev，LHC撞出了希格斯粒子，把標(biāo)準(zhǔn)粒子模型最后一塊拼圖補(bǔ)上！老楊的理論越發(fā)穩(wěn)固！但依然無(wú)法驗(yàn)證老王們的理論。老王們說(shuō)，再造超超超大型對(duì)撞機(jī)！歐洲沒(méi)錢(qián)燒了是吧，中國(guó)接力！于是就有了現(xiàn)在大家網(wǎng)上沸沸揚(yáng)揚(yáng)的爭(zhēng)論啦。

補(bǔ)充一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，1ev的能量可類(lèi)比為宏觀世界的1萬(wàn)攝氏度，再往后提高能量，你說(shuō)難度系數(shù)有多高。當(dāng)然，只要你有錢(qián)，當(dāng)然可以為所欲為的。

大型對(duì)撞機(jī)與應(yīng)用科技大型對(duì)撞機(jī)的實(shí)驗(yàn)重要嗎？當(dāng)然重要！里面的成果可是分分鐘諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的成就，是得寫(xiě)進(jìn)教科書(shū)的東西！

寫(xiě)進(jìn)教科書(shū)的東西你說(shuō)沒(méi)用？顯然答案是否定的，本貓當(dāng)然支持進(jìn)行高能物理研究，大型對(duì)撞機(jī)當(dāng)然需要上。

可是大型對(duì)撞機(jī)能夠給現(xiàn)在的中國(guó)帶來(lái)什么實(shí)際利益嗎？那是沒(méi)有的。因?yàn)榛A(chǔ)科學(xué)根本不是應(yīng)用科技，同學(xué)們口中說(shuō)的芯片、大飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、5G通訊，那是實(shí)實(shí)在在的有專利的應(yīng)用科技，是能換來(lái)金錢(qián)和產(chǎn)生實(shí)際財(cái)富的。

但基礎(chǔ)科技研究不能被獨(dú)吞啊，你見(jiàn)過(guò)美國(guó)收取相對(duì)論版權(quán)稅嗎？核電站發(fā)電需要給愛(ài)因斯坦或者美國(guó)打錢(qián)嗎？

所以，現(xiàn)階段的中國(guó)，有沒(méi)有這個(gè)實(shí)力，燒錢(qián)為全人類(lèi)做貢獻(xiàn)，而且是燒今后二十年科研經(jīng)費(fèi)總和的水平，我認(rèn)為是不妥的！

結(jié)語(yǔ)我反對(duì)現(xiàn)在馬上上馬這個(gè)工程，但我支持科學(xué)應(yīng)該進(jìn)步，美國(guó)歐盟繼續(xù)引領(lǐng)基礎(chǔ)科學(xué)不是更好嗎？

我們還是給孩子們添份暖暖的午餐，早餐添一瓶牛奶實(shí)際。

我是貓先生，感謝閱讀。

沒(méi)用過(guò)對(duì)撞機(jī)，但畢竟是物理專業(yè)畢業(yè)的，所以我也了解對(duì)撞機(jī)的原理，接觸過(guò)類(lèi)似的設(shè)備。這里我分原理、目的和用途三個(gè)部分來(lái)回答您前面的問(wèn)題，后面的問(wèn)題單獨(dú)回答。我盡量通俗解釋，您耐心看看。

一、大型對(duì)撞機(jī)的原理粒子加速器（particle accelerator）全名為“荷電粒子加速器”，是使帶電粒子在高真空?qǐng)鲋惺艽艌?chǎng)力控制、電場(chǎng)力加速而達(dá)到高能量的特種電磁、高真空裝置。是人為地提供各種高能粒子束或輻射線的現(xiàn)代化裝備。

其實(shí)大型對(duì)撞機(jī)和小型對(duì)撞機(jī)在原理上并沒(méi)有什么不同，都是一種依靠電磁場(chǎng)給粒子提供動(dòng)能的加速器，可以看做是彈弓或者是槍炮，但發(fā)射出去的是微觀粒子。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，主要有回旋粒子加速器、直線加速器和環(huán)形加速器。

隨著粒子速度的提高，狹義相對(duì)論效應(yīng)明顯，軌道設(shè)計(jì)難度不斷增加，所以，高能粒子加速器多采用直線加速器方案，為了進(jìn)一步提高能量，大型對(duì)撞機(jī)主要采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，比如LHC。

二、為什么要建加速器這是為了“砸碎”粒子來(lái)探測(cè)粒子內(nèi)部更細(xì)微的結(jié)構(gòu)。就像我們中學(xué)做實(shí)驗(yàn)，為了看清青蛙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)我們可以用手術(shù)刀來(lái)解剖，然后用放大鏡或者是顯微鏡來(lái)看。

在大學(xué)，我們研究金相，也是把金屬切割成小薄片，然后放到顯微鏡下。那么對(duì)于很小的微觀粒子來(lái)說(shuō)，加速器其實(shí)就是物理學(xué)家的“手術(shù)刀”，通過(guò)這把刀來(lái)剖開(kāi)粒子，查看其內(nèi)部。

隨著探測(cè)的粒子越來(lái)越小，需要克服粒子的能量就越來(lái)越高，就需要更高能量的加速器才能砸碎粒子，打開(kāi)其微觀結(jié)構(gòu)。所以隨著研究的深入，加速器的能量級(jí)別越造越高。

三、加速器的主要用途高能粒子加速器的主要用途是用于理論物理中的基本粒子模型的驗(yàn)證。大家都知道，物理學(xué)的研究方法包括，歸納（收集客觀現(xiàn)象、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）、推理（提出理論描述）、預(yù)言（根據(jù)理論預(yù)言物理行為）、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（對(duì)預(yù)言的物理行為進(jìn)行探索，判斷推理是否正確）。

高能粒子加速器主要是為了驗(yàn)證理論物理所提出的標(biāo)準(zhǔn)模型。從目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看，標(biāo)準(zhǔn)模型得到了非常好的驗(yàn)證，理論預(yù)言和實(shí)驗(yàn)檢測(cè)高度一致。這也是為什么說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)模型牢不可破的原因。

四、負(fù)責(zé)任地說(shuō)，大型對(duì)撞機(jī)對(duì)民眾毫無(wú)用處是誰(shuí)一直想建大型粒子對(duì)撞機(jī)呢？我們隨便搜索一下都會(huì)看到一堆熟悉的人名，他們是研究啥的？都是研究超弦理論或者是相關(guān)數(shù)學(xué)工具的大神。

說(shuō)到超弦理論，可能知道的人不多，但是我提幾個(gè)名詞大家一定知道，多維空間，多重宇宙。如果說(shuō)廣義相對(duì)論開(kāi)了一個(gè)從幾何原理開(kāi)辟物理定律的先河的話，那么楊振寧的規(guī)范場(chǎng)論走的也是相同的路子。

從弦論誕生的歷史過(guò)程來(lái)看，路數(shù)也差不多。唯一不同的是，廣義相對(duì)論和規(guī)范場(chǎng)論都給出了理論預(yù)言，并且得到了實(shí)驗(yàn)物理的嚴(yán)格驗(yàn)證，所以它們都被認(rèn)為是正確的科學(xué)理論。而超弦，不論怎么花哨，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的論文，提出來(lái)的東西還是幾十年前的東西，沒(méi)有任何實(shí)驗(yàn)證據(jù)能夠證明其正確性。

不管怎么說(shuō)，花幾百億去建立一個(gè)用于檢測(cè)在宇宙極端情況下才有可能發(fā)生的情況的東西，對(duì)我們的日常生活不會(huì)有任何改變。退一萬(wàn)步來(lái)說(shuō)，即使這個(gè)加速器產(chǎn)生了新的理論成果，也不會(huì)對(duì)我們的生活造成任何影響。

這是因?yàn)椋覀兩畹沫h(huán)境不是宇宙的極端條件。同時(shí)，我們?nèi)祟?lèi)的科學(xué)其實(shí)才剛起步，技術(shù)上需要提高的地方還很多，我們已經(jīng)有很多可以用于改善人類(lèi)生活甚至是改變?nèi)祟?lèi)生存方式的理論需要去應(yīng)用落實(shí)。這個(gè)時(shí)候，選擇投入巨量資金，讓科學(xué)“大躍進(jìn)”，時(shí)機(jī)不對(duì)。

結(jié)束語(yǔ)大型對(duì)撞機(jī)就是能量更高的粒子加速器，通過(guò)粒子更高的運(yùn)動(dòng)速度，來(lái)“敲”開(kāi)粒子，研究粒子微觀結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)工具。LHC發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子之后，其使命基本完成。而對(duì)于超弦教鼓吹的建立更大型的粒子加速器，除了花錢(qián)，并不會(huì)對(duì)我們的生活造成什么促進(jìn)，相反會(huì)因?yàn)橘Y源的消耗，影響民生。目前，并不是燒錢(qián)建這么個(gè)東西的時(shí)機(jī)，還有更重要的事情等著錢(qián)用。

小伙伴們，關(guān)于這個(gè)話題，你們?cè)趺纯茨兀?/p>