纯科学理论体系核心著作——

《实验、测量与科学》

科学的发展过程严格地遵循着一套方法论进行步进式演进，即使最伟大的科学突破依然如此。本书打破了以往认为实验是科学的基础这一传统科学哲学对科学本身的认知，将一切科学建立在测量基础之上，厘清了科学发展的核心规律，为社会领域的科学化奠定了坚实的基础。

用科学武装自己的头脑！

以纯科学认知一切事物！

关于中国是否应当建大型电子对撞机CEPC-SPPC的问题，前两年因杨振宁与王贻芳等权威学者们的争论而引起社会关注。最近因杨振宁先生在演讲回答听众相应问题时，以“Party is over”的回复再次引起关注和争论。当然，杨振宁先生是当代最伟大的物理学家之一，他的观点无疑是份量极重的，也正因如此，如果仅仅因为其权威的身份做出错误的判断，造成的负面影响也会更难以消除。杨先生包括其他反对建这个项目的观点总结来说可以分为四个方面：

• 一是这个对撞机发现不了新粒子，这是以现有物理学理论所推导出的结论。

• 二是这个对撞机验证不了统一场论。

• 三是建造这个对撞机无论结果如何都拿不了诺贝尔奖。

• 四是造价太贵。

前三个观点涉及到的是这个对撞机科学价值问题，第四个观点是经济性问题。关于经济性我们将在另外的专门文章中讨论，在此只需要指出关键性的一点，杨先生是伟大的物理学家，但不是搞经济、尤其不是做生意的人。这个对撞机经济上是不是合理，杨先生完全是外行，根本不具备发言的资格。权威或知名人士在其没有做过深入研究的其他专业问题上发言是需要非常谨慎的，因为他们犯错误的可能性极高，但因为其权威和名声，造成的错误纠正起来又会非常困难。本文将主要从最基本的科学价值角度深入分析前三个观点的错误在哪里。

1900年4月，物理学权威威廉·汤姆生(即开尔文男爵) 在其新年祝词中有一段非常著名的话：“物理学的大厦已经建成，未来的物理学家只需要做些修修补补的工作就行了”。当时在物理学家中也流行这样的看法：生在当时的物理学家是很悲哀的，因为在物理学领域能做出伟大成就的时代已经过去了。这与今天的物理学权威杨振宁先生的观点是极为相似的，他提到他之所以做出获得诺奖的发明有一个大的背景，就是当时物理学所处的时代有众多待开垦的领地。但到现在该做出的发现基本已经做得差不多了。

在开尔文男爵的新年祝词中还有一句著名的话——“在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云”。这两朵乌云一是迈克尔逊-莫雷干涉实验，另一个是黑体辐射实验。我们都知道，前一个导致了相对论的出现，后一个导致了量子力学的建立。前一个实验是按当时的以太理论进行的，按照这个理论，在迈克尔逊-莫雷干涉仪上光的干涉条纹应当在实验中出现约1/4波长的移动，但结果是什么移动也没发现。从物理学理论的角度来说，这个实验没有测量到结果，但从测量的角度来说，“没有测量到”也是一个重要的测量结果。

迈克尔逊-莫雷干涉实验

黑体辐射实验却出现了当时的物理学理论完全没有意料到的结果。这个发现并不是根据理论推导出来，而是从理论上看“完全意外”的结果。

黑体辐射实验

以上我们所举的这两个极为经典的案例其实也是科学发展过程中非常普遍的现象。测量与理论是科学的两条腿，它们是既相互配合也相互独立的。测量的结果与理论的预测可能有如下各种不同的关系：

• 与理论预测完全一致，从而“显得”是验证了理论的正确。

• 与理论预测不一致，从而“显得”是否定了理论。

• 出现理论预测完全意想不到的结果，做出全新的发现。

之所以要用打引号的“显得”，是因为测量结果与理论之间的关系远比其表面所展现的复杂得多。它们是在相互独立前提下的相互影响，尤其最后一类结果，更充分显示测量的独立价值。有很多重要的发现，甚至是按原来理论思路进行实验时，不小心“搞错了”才意外获得新发现的。因此，以理论预测某个新的更高精度的测量仪器发现不了现有理论认为的新现象为由，否定建造这个测量仪器，从科学的角度来看是完全站不住脚的。

我们前面的论述不能理解为简单地以历史和测量的一般价值就暗示CEPC-SPPC有可能做出新的发现，也不是要以此否定杨先生所做出的科学上的判断，只是要清楚地指出他的这些科学上的判断无论对错，都绝对不能成为反对建对撞机的理由。CEPC-SPPC真有可能如杨先生所说既发现不了任何新的粒子，也远远无法验证统一场论。如果这样，CEPC-SPPC是不是就不该建？答案是完全否定的。我们必须非常清楚地理解到一点：测量并不完全以服务理论为前提。理论和测量之间是相互服务的关系，同时它们各自都有独立的价值。测量精度的提升本身就是重要的科学成就。显然，CEPC-SPPC建成以后，因为其具有更高的能量，从而可以获得现在世界上最高的测量精度，因此可以对大量已经发现的基本粒子重新进行测量，并获得更高精度的测量数据，这本身就是极其伟大、远远比拿诺奖伟大得多的科学成就。

作为理论物理学家的杨振宁先生，不能仅仅从理论的角度来看待物理学。如果没有吴健雄钴60实验的成功，杨振宁和李政道他们是不可能仅仅以理论上的论文就获得诺奖的，这一点所有物理学家都非常清楚它意味着什么。吴健雄的成就与他们是平等的，不能因为她没有获得诺奖就对其成就有丝毫的轻视。

2013年，CERN利用欧洲大型强子对撞机LHC发现了希格斯玻色子，当年的诺贝尔物理学奖就授予了比利时理论学家弗朗索瓦·恩格勒特和英国物理学家彼得·希格斯共享，他们从理论上预测了希格斯玻色子的存在。但是，花费100亿美元建造的LHC，以及围绕它工作的几千名物理学家是不可能获得诺贝尔物理学奖的，原因只是因为诺奖只授予个人。

把诺奖作为评价科学研究价值的指南，已经与需要大团队协作的现实科学发展阶段越来越不相符合。如果以为在花费100多亿美元建设的LHC设备上，几千名顶级科学家付出大量辛勤努力工作之后，唯一价值和目的就是为希格斯和恩格勒俩人去瑞典分800万瑞典克朗（当时约合120万美元）的奖金，这种认知偏差已经达到要用“恶搞”和“荒唐”这样的词汇来形容的程度。如果那样，搞实验科学的人会想还不如把比这个奖金多上万倍的100多亿美元直接分了算了，省得自己费半天劲，结果只是那俩搞理论的哥们儿去拿奖，咱搞实验科学的却什么也捞不着。

所有人都会更多强调自己所做工作的价值，这一点无可厚非。但不能因为强调自己工作的重要而否定其他工作的意义和价值。这正是科学界必须坚决纠正杨振宁先生观点的根本原因所在，因为这涉及到的不是简单的几个具体工作之间的价值判断问题，而是整个科学最基本的价值判断问题。

即使CEPC-SPPC发现不了任何新粒子，验证不了任何理论，从科学的角度说它也是必须要建的。即使从理论物理学角度来看Party is over，从测量角度看依然是Party is forever。如果现代的物理学真的如杨先生所说已经发展到无法做出新发现的程度，那也无妨，未来物理学研究的工作就是提高测量精度。如果这样，物理学研究的核心就应当围绕如何建更高能量的对撞机进行。

测量和实验绝对不是理论的仆从，相反，它正是近代以及现代科学有别于古希腊科学的核心所在，也是现代科学革命的根本标志。是否清楚测试与实验的科学价值，是判断一个科学家是否真正意义上具备现代科学品质的关键。从根本上说，理论必须接受测量和实验的检验，测量和实验（而不是理论）是判断科学真理的终极标准。

后续文章我们将谈到，正是从纯粹经济的角度来看，建设CEPC-SPPC是一件划算之极、一本万利的投资项目。

作者简介：汪涛

"人类第三次科学革命"倡导者，纯科学理论体系创始人

上海析易船舶技术有限公司 联合创始人、总经理

云铝股份（000807）独立董事

浙江宇视科技 顾问

中央民族大学中俄能源研究院 客座教授

中兴通讯（000063）国际市场管理体系奠基人 

曾任数码科技（300079）监事和国际市场总经理

著 作：

《科学经济学原理——看见看不见的手》

《实验、测量与科学》

《超越战争论——战争与和平的数学原理》

《即将来临的粮食世界大战》

《纯电动：一统天下》

《生态社会人口论》

《通播网宣言》