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发现引力波,为什么是美国?

2016-03-11 07:00 来源: 科技日报

这是美国路易斯安那州利文斯顿市的激光干涉引力波天文台的资料照片。 新华社发

 

“发现引力波的消息出来后,很多人问:为什么又是美国?为什么中国没有做出来?”引力波科学家、中科院高能物理所研究员张新民委员说。

随着美国的发现,中国三个引力波探测计划浮出水面。张新民负责其中之一的项目设在西藏阿里。他认为,大科学工程是中国的必需,否则中国科学创新“只能是小打小闹”。

 

唤起自豪的大工程

“前几年,欧洲LHC(大型强子对撞机)发现了上帝粒子,全世界为之欢呼。这次美国人发现引力波,比屠呦呦获诺奖消息更热,说明中国人对此很感兴趣,也说明大科学装置的国际影响力远远超过获得诺奖。”张新民说。

“我国的GDP已经世界第二了,却没有大国应有的科学影响力。”张新民说,他听见LIGO发言人宣布“我们探测到了!”时浑身激动,但又因旁观他人成果而感到酸楚。

“我接触到的美国人都很自豪:LIGO让全世界跟随美国。”张新民说,“我们这一代人是失职的。我们总是跟踪别人的创新。我们也应该有自己的大科学工程,就算是二三十年后出成果,就算我们看不到,也可以让下一代感到自豪。”

 

不仅有利于科学

“大科学工程有了不起的工程意义。”量子物理学家潘建伟委员说,“以欧洲核子中心为例,它产生大量数据传到世界各地,当时只有越洋电话,慢慢发展出互联网雏形。核子中心还开发了重要的冷却技术、巨型磁铁技术。LIGO装置为了发现引力波,就要将测量发展到前所未有的精度。在我看来,引力波被探测到不是一个科学奇迹,而是技术奇迹。”

潘建伟说:“再比如曼哈顿计划和登月计划中诞生的新材料、新技术,都催生了新的产业。”

潘建伟认为,科学目标本身对普通人也有意义。“人总是有好奇心的,任何一个人总是想探索我们从哪里来,到哪里去;科学研究能满足人的好奇心,大家就会支持。”

 

一个比喻定生死

但潘建伟也指出,大科学工程要量力而行,而且要尽可能地向公众说清科学和生活的联系,否则也可能重蹈美国SSC(超导超级对撞机)的覆辙。

中科院高能物理所所长王贻芳说:“欧洲核子中心自从有了LHC后,就代替美国成为世界高能物理的中心。这是美国结束了SSC的后果,是美国的悲哀。”

美国1990年代初耗资20亿美元建造SSC,但眼看要建成时,却下马了。潘建伟说:“因为预算越做越大,SSC被美国国会否决,为了防止它死灰复燃,把它挖好的管道都埋了。”

“如果SSC建成,首先测到上帝粒子的就不是LHC了。”张新民回忆说,“但曼哈顿计划后几十年,科学家视民众支持为当然,不关心公共关系。1993年美国国会砍掉SSC时,我就在马里兰州,许多诺贝尔奖获得者出席作证的会议,全国电视网和当地电视台都不报道。听证会上,美国科学家说不清何谓希格斯粒子;或者说,议员听不懂他们的解释。”

张新民说:“欧洲人就更懂比喻。英国科学家告诉官员,撒切尔夫人就是希格斯粒子。她一进门,大家都围着她转。官员就明白了,‘哦,就是很有能量的,把大家引到一块儿。’”

 

中国尚缺独步世界的大装置

“高能所的大亚湾中微子探测装置和我们的阿里计划,投资都在1亿多元人民币,实际上不是大科学计划,算是‘短、平、快’,意义重大,投资不多。”张新民说,刚开建的JUNO(中微子江门实验装置),及正在考虑的CEPC(环形正负电子对撞机)更接近于真正的大科学装置。

美国的LIGO引力波探测装置花费了差不多6亿美元。而JUNO造价约22亿元人民币,预计2020年投入运行;尚未得到国家肯定的预想中的CEPC,直径至少是LHC的两倍,成本可能达到百亿元级别。

中共十八届五中全会决定“积极提出并牵头组织国际大科学计划和大科学工程”,这对中国科学家是个好消息。

但张新民仍然忧虑能否获得国家的持久支持:“LIGO前后几十年才出成果,大科学工程需要长久的支持,当然也要尊重科学规律,做好科研论证。科学家也要为此多跟公众沟通。”

 

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作者: 科技日报   [责任编辑: 汪海伦]