张轩中的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhangxuanzhong

博文

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?

已有 7604 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。

heise_副本

  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):

xigeshi

  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
https://blog.sciencenet.cn/blog-3044428-957023.html


下一篇:专访引力波专家陈雁北
收藏 IP: 124.207.114.*| 热度|

23 张江敏 王涛 李晓亮 鲍得海 姬扬 史晓雷 吴宝俊 黄永义 田云川 李颖业 罗会仟 文克玲 韦玉程 曹须 褚昭明 吕为民 曹俊兴 宁利中 zjzhaokeqin ymytm shenlu yangb919 jpx720

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (36 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-23 19:49

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部