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如果中国同时开展巨型对撞机与空间引力波探测,真的好吗? 精选

已有 6104 次阅读 2016-2-18 15:06 |系统分类:科普集锦

如果中国同时开展巨型对撞机与空间引力波探测,真的好吗?
作者:张轩中来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-02-18
这真真是极好的,这42.3元我出了!

  最近的科技新闻爆炸性太大,很多人可能有点乱,今天我来帮大家稍微整理一下,希望给小白们形成一个小小的指南。在物理学领域,在中国大陆的范围内,主要是2件事情:

  1:中国科学院高能物理研究所倡导中国建设巨型对撞机。

  2:中山大学、中国科学院大学、中国科学院力学所等倡导中国参与空间引力波探测计划(个人猜想可能北师大等也会参与吧)。

  为什么要把这两件事情放在一起说呢?

  因为这两件事情都是在2015年左右提出来,然后呢,最终都将在2035年左右完成。

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  20年的时间,长吗?

  对宇宙来说,当然不长,也就是一瞬。

  对个人来说,当然很长,一辈子能有几个20年?(所以领导这些大科学项目的人最好是中青年人,才能在20年后还有工作能力。)

  对一个国家来说,20年可以发生翻天覆地的变化。比如,商鞅变法,大概用了18年,就改变了秦国。比如,王安石变法,大概用了7年,结果并没有改变宋朝——盖因为变法的时间不够长,也许没有超过10年的变法都不是好变法。

  如此说来,中国预计可能要开展巨型对撞机与空间引力波探测都将有超过10年的时间跨度,如果也看成是一种对中国物理学的变法,也将改变中国物理学目前的面貌(我的意思是让中国物理学的面貌更好,而不是说现在的面貌不好)?

  这……

  自从希格斯粒子被发现以后,大家发现大型的强子对撞机不够用了(其中一个原因是需要做对比实验,不能只有你一家说发现希格斯了而别人家都没见过,这有点不太好嘛)。那么这个希格斯粒子真的重要吗?答案是:那是相当重要,因为希格斯粒子可以赋予这个世界上的基本粒子以质量,所以特别重要。但对它的性质我们了解的还是不够清楚,因此需要一个工厂,来大规模的生产希格斯粒子,而中国作为一个负责任的大国,也许也可以造这样一个设备(具体到底造不造这需要多方研究讨论)。

  关于希格斯粒子的发现过程与物理内涵,可以参考此书(不是给书做广告,只是为了传播科学知识方便一些):

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  说起"质量",这个玩意就可以把微观与宏观联系起来,为什么?因为微观粒子比如电子啊质子是有质量的,这些东西累积起来还有意想不到的效果,那就是引起时空的弯曲,这样我们会发现,原来质量才是决定时空大尺度结构的东西。

  我们人类是生活在太阳系的,可以说太阳的质量决定了这个太阳系的总体环境是怎么样的:如果太阳质量大一些,太阳会变成黑洞,我们人类也就别活了,因为没有光了啊。

  大规模的质量聚集在一起,就会形成黑洞。

  而黑洞与黑洞的碰撞,就会产生引力波(参考最近LIGO发现引力波的事件,有老师告诉我,这种探测引力波类似于守株待兔,你懂什么意思不,就是得等啊;也有老师告诉我,这种探测引力波类似于雷达找飞机,如果没有一个很好的理论模型,你怎么判断你找到的是飞机还是鸟?)。

  关于最近LIGO发现的引力波,目前在中国大陆已经有科普出版物是这本:

      chuanbo  yiwei

  有了这些基础知识,我们还要知道,中国目前的社会情况是互联网特别发达,科学界也有一些思想倾向,希望通过媒体来发布一些学术成果,而且科学界也希望通过科普新媒体向社会宣传呼吁,支持中国建设大型对撞机与空间引力波探测设备。(“蝌蚪五线谱”作为一个大型的公益科普网站,也有责任向社会普及科学知识,传递最新的科技资讯。)

  说了那么多,原来是来要钱的啊。

  那么,需要多少钱?

  一说钱就比较敏感,其实也很忌讳,读书人说什么钱?!

  简单地说吧,建设大型对撞机,大概400亿人民币,建设空间引力波探测器(就是发3个卫星到天上去,卫星与卫星之间有激光照射),大概150亿人民币。这些都是中国主导自己控股的情况下,需要出的钱,加起来是多少呢,大概550亿人民币(如果是加入外国人的项目,让别人控股,那就出的钱可以少一些,但关键技术是学不到的,这自主创新还得靠自己发挥两弹一星自立更生的民族精神)。

  那么,就来了本文标题中的问题。

  如果中国同时开展巨型对撞机与空间引力波探测真的好吗?

  目前,广东省珠海市已经给空间引力波探测计划投了3亿人民币,看起来挺多,但其实也就是杯水车薪吧,但这是地方政府的态度。中央政府当然也支持科学发展,关键钱要花在刀刃上,这事情就不是笔者这样的科普作家能考虑的了,就不瞎说了。

  作为科普文章,我们可以估计一下,如果两个项目同时展开,那么13亿中国人,大概负担550亿人民币,平均每个人要负担42.3元,也就是一顿麦当劳快餐的钱。 多吗?而且还是分20年出的,感觉并不十分多,大家众筹也能干啊。

  有的人可能不愿意出这个42.3元,说这是科学家的事情,与我有什么关系?这样说就错了,科学的发展与个人的生活乃至整个人类文明息息相关,尤其是希格斯粒子与引力波,已经完善了传统的物理学,现在到了需要探索新领域的关键时间点,只有加入这个探索才能有新发现,然后有新的技术革命出来改善我们的生活。其实话说回来,科学本来无国界,以前的中国并没有科学传统,经过100年的努力,现在大科学要来到中国落地生根成为我们社会文化的一部分,您们不支持,那就别干了,让科学回美国回欧洲去吧。但倘若问我,如果中国同时开展巨型对撞机与空间引力波探测真的好吗?我会说,这真真是极好的,这42.3元我出了!

 




人类首次探测到引力波
http://blog.sciencenet.cn/blog-3044428-957023.html


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