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主题:【讨论】文摘+评论 高能物理的绝唱 王孟源 -- dafemren

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  • 家园 【讨论】文摘+评论 高能物理的绝唱 王孟源

    高能物理的绝唱-ZT

    王孟源,哈佛高能物理博士

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    因媒体报道中科院院士吴岳良的工作“超越爱因斯坦广义相对论”,高能物理领

    域的进展又吸引了公众注意。恰在不久前,哈佛大学的华裔数学家丘成桐来上海演讲,再次表达了对中国建设巨型对撞机的期望。为此,丘成桐去年10月还挂名出版了一本科普书《从长城到大对撞机》,希望中国用十几年时间,在山海关附近建成一个能级超过欧洲大型强子对撞机(LHC)的巨无霸。丘成桐还在演讲中透露,自己为了这项“大科学”工程,还给国家领导人写信,跟有关部门领导会谈,目前,还没有遭到直接反对。而在海峡对岸,师从诺奖得主温伯格(S. Weinberg)的哈佛大学物理博士王孟源则撰文《高能物理的绝唱》,质疑美国高能物理学界利用丘成桐对中国政府游说。

    撰文提醒中国领导人不要被“忽悠”的王孟源博士,其导师诺贝尔奖得主温伯格(S. Weinberg)就支持建造SSC,理由是可以满足科学发现、学习、竞争、协作、未来发展等等的需要,有助于巩固美国在基础物理学方面的世界领先地位;在科学研究上能够带来突破性新发现;在经济方面可以给美国提供上千的就业机会,并带动相关领域的发展;建成之后还可以在教育、医疗等相关民用领域起到不可估量的作用。

    因此,尽管耗费巨大但物有所值。

    反对建造SSC的科学家,主要是以诺贝尔奖得主安德森(P. W. Anderson)为代表的应用物理学家,从事宇宙背景微波辐射研究的诺贝尔奖得主彭齐亚斯(A. Penzias)等人。反对的理由,除了之前所分析的前景渺茫,还有如下这些:SSC解决的只是物理学中的基本问题,而非科学的基本问题;它只是解决物理学中基本问题的途径之一,而非唯一途径;建造它需要大量的科技人才,这些人才资源的耗费将给其它同样需要科技人才的行业带来巨大的损失;建造它还将影响政府对其它科研项目的投资。 最终,SSC垮了,欧洲以为这是在“尖端科学”上超赶美国的大好良机,然而LHC却成了一个烧钱的无底洞,自1998年至2008年,耗费十年建成,且严重超支了预算,又只能咬牙走下去。虽然有“上帝粒子”这个安慰奖,但美国在高能物理界的地位并没有被反超,因为超出“标准模型”的前沿理论根本就无法做实验。

    据作者王孟源介绍,他博士班毕业时,哈佛那届7个高能物理理论博士除了他都马上转了金融。

    中国要不要建对撞机 ?

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    现代高能物理始於1940年代的量子场论(Quantum Field Theory),最初的应用是以量子电动力学(Quantum Electro-Dynamics,QED)来解释电磁力。

    在1950年代,加速器的技术突飞猛进,数以百计的高能粒子被发现;物理学家在整理这些粒子的时候,注意到各种对称性(Symmetry),其中最深奥困难也最重要的是规范对称性(Gauge Symmetry)。其实QED本身就是一个规范场论,但是它只是规范场论中最简单的一种,叫可交换规范场论(Abelian Gauge Theory)。

    1954年,杨振宁和他的学生Robert Mills解决了非交换规范场论(Non-Abelian Gauge Theory)的难题,高能物理理论界随即注意到用非交换规范场论来解释弱作用力和强作用力(宇宙中只有四种作用力:电磁力、弱作用力、强作用力和重力)的可能,但是具体的细节还不清楚。

    1961年,当时在哈佛大学物理系的Sheldon Glashow领悟到电磁力和弱作用力如何混合起来的机制。1967年,Abdus Salam和Steven Weinberg把1964年定型的Higgs Mechanism加入Glashow机制,确立了完整的电弱理论。在1973-1974年间,有关强作用力的基本难题也被一一突破,从此高能物理界有了一套完整的理论体系来描述除了重力以外的所有作用力,它被称为标准模型(Standard Model)。

    在其后40多年里,标准模型的成功超出了任何物理学家的意料之外。所有量化的实験和观测都符合标准模型的预测;然而标准模型却又很明显地不是一个完整的理论。姑且不论它所需的几十个特定参数值,首先它先天上就不包含重力。超弦原本的动机便是要把重力统一起来,在浪费了三十年却只得到一坨污烂之后,不肯把灵魂卖给超弦的物理学家已经理解到,即使是圈量子重力论(Loop Quantum Gravity)这类还没有像超弦一様被证明是完全没有预测能力的重力理论,它的预测也必然会比现代加速器的能阶(Energy Level)高出十几个数量级(Order of Magnitude),因此它的可预测性仍然是几百年内都无法用实験来检験的。所以在最近几年,大家(亦即还在做科学而不是只做论文的高能物理学家)的共识是重力太难了,还是先摆在一边吧。既然必须接受欠缺重力的事实,标准模型里的参数值也当然是目前不可能解释的了。

    但是即使不管重力和参数值,标准模型还是有其他的毛病。其中最重要的有三项:1)它不包含暗物质(暗能量显然是和重力有关的,所以目前管不到);2)它不能解释为什麼宇宙里的物质和反物质没有对消近净;3)它不含有能驱动宇宙暴胀(Cosmic Inflation)的暴胀子(Inflaton)。现在理论学家(Theorists)实在是想不出什麼好主意了(否则也不会让超弦骗走这麼多人),真正的希望还是要靠实験。而实験要探索更高的能阶有两个办法,一个是靠精密测量很小的修正值;另一个则是建造更大型的加速器,以蛮力来产生更高能的粒子。前者一般比较便宜,但是往往只能探测参数空间(Parameter Space)里的小小一隅;真正要产生详尽的资料,最理想的还是更大的加速器,而现在最大最先进的加速器就是欧洲核子研究机构(Organisation Européene pour la Recherche Nucléaire,CERN)位於日内瓦的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)。

    LHC自1998年至2008年,共花费了十年才建成,总预算是75亿欧元(约90亿美元)。由於选错了焊接工艺,2008年九月开机后9天,超导电磁铁的电路就烧坏了。其后用了一年多才修好,但是只能以原设计能量(14TeV)的一半(即7TeV)运行。不过还好Higgs粒子质量(125GeV)不太高,在2013年LHC就有了足够的实験资料来证实这个发现,Peter Higgs和同僚随即获颁当年的诺贝尔物理奖。可是Higgs粒子是标准模型的(最后)一部分,当初计划LHC时,发现Higgs粒子是最起码的标的。真正的目的是要发现标准模型以外的粒子,尤其是超对称粒子(Supersymmetric Particles)。超对称(Supersymmetry)是超弦所做的几十个假设里,最重要也是最基本的一个,甚至连超弦名字里的“超”都是由超对称而来的(Super-String其实是Supersymmetric String的简称)。原本1970年代发明超对称是为了解释标准模型所需的几十个特定参数值间的一些关系,不过后来大家发现即使是最简单的超对称模型都需要另外几百个新的参数,於是有些人(包括我)就不再相信超对称,而Witten和他的信徒(把超弦比为宗教并不是我的发明,超弦界自己在20年前就戏称Witten为Pope,教宗)则加倍下注,搞出了更复杂、最终有10^500个自由度的超弦。在1990年代,做超弦的个个都说最轻的超对称粒子会马上被Tevatron(位於芝加哥附近的Fermi Lab内的上一代加速器,最高总能量在2011年停机前达到了2TeV)发现,所以LHC只是用来研究更重的那几百个超对称粒子的。结果此后每年Tevatron和后来的LHC的能量和亮度(Luminosity,即对撞实験的数量)提高一步,做超弦的就把最轻的超对称粒子的质量往上调高一步,以解释为什麼没有观察到超对称。到2013年LHC做完7TeV能阶的实験后,超对称理论的原始参数空间已经有99.9%被否定掉了。

    LHC在过去两年关机,以便完全重建超导电磁铁的电路。在未来几周内将重新启动,预计今年夏天可以达到接近原设计值的13TeV能阶。 如果没有意外,到年底将会把超对称理论的原始参数空间再压缩两个位数,也就是否决掉99.999%。当然,做超弦的在过去20年已经自打嘴巴几百次,再胡扯出几千篇神话、重写一次历史也只是他们的专业。高能物理眼前真正的危机是LHC很可能无法超越标准模型。下一代的加速器目前台面上的估价是200亿美元,实际上大家都知道会超过500亿。更糟糕的是LHC至少还保证有Higgs粒子来当安慰奖,下一代的加速器却很可能什麼都找不到。高能物理界在2014年开始游说中共政府,希望忽悠李克强来当凯子;考虑李克强的智商,忽悠成功的机率很小。如果到年底LHC还没有发现新粒子(当然,发现超对称粒子的机率是100%-99.9%=0.1%,所以希望只能寄托在其他的新粒子上),那麼我们这代人到死大概都不会再有更高阶的加速器(不含能阶略低於LHC,用来精密测量Higgs粒子的电子/正子直线对撞机)出现。前面提到除了加速器以外,精密测量也有可能突破标准模型;可是我的猜测是只有暗物质比较可能会如此被发现,而且机率不超过25%,这还包含了暗物质是一种微中子(Neutrino,大陆翻译为“中微子”,标准模型只包含三种微中子,若有第四种则将超越标准模型)或轴子(Axion,不是标准模型的一部分)的可能,而新的微中子或轴子虽然超越标准模型,却并不解释更高能阶的物理。所以总结来说,2015年很有可能是高能物理对我们这代人的绝唱。

    高能物理的绝唱(二)

    我在今年一月写的《高能物理的绝唱(一)》一文中,解释了当前高能物理界的困境。40多年来无数的实验,都无法突破标准模型(Standard Model)的预测。然而标准模型显然并不包含暗物质和推动宇宙暴涨的机制,所以在1990年代初期,美国开始了新一代的对撞机计划,设在德州,叫做SSC(Superconducting Super Collider,超导超级对撞机)。我博士班毕业之时,全班(哈佛高能物理理论当年毕业了7个博士,算是很大的一班)都马上转了金融,纸有我还想不开,觉得可以到SSC做现象学(Phenomenology,不搞迭床架屋的玄学,纯粹解释实验结果的理论派),躲开超弦的歪风。没想到一向花钱如流水的美国国会,居然在1993年爲了节省110亿美元的预算,不顾好几个诺贝尔奖得主(包括我当时的老板Steven Weinberg,他原本是标准模型的三个创建者之一,可惜那时正要搭上了超弦的贼船)的游说,放弃了已经投入的20亿美元资金,把SSC整个裁了,纸留下了草原地下深处几英里长的一个大洞。我也沦落在前不着村、后不着店的德州,除了一件印著SSC的T-Shirt,什么都没有拿到。还好后来一个已到高盛工作的同班同学指点,才到费城找到了金融界的第一个职位。 ...华岳论坛 - "http://washeng.net"

    SSC垮了之后,欧洲人以爲这是在“尖端科学”上超赶美国的大好良机,在同一群诺贝尔奖得主的努力哄骗下,相信可以发现超对称粒子(参见前文《高能物理的绝唱(一)》;超对称是超弦的起源,多借了几百个新自由度来解释标准模型的几十个参数,一般人或许会认爲这是明显的赔本生意,但是超弦论者还嫌不够空帆,最后发明了有10^500个自由度的新理论),于是决定投入经费建造LHC(Large Hadron Collider,大型强子对撞机)。LHC沿用CERN原有的隧道,能量也比SSC低一截,照理说应该可以减低一大半的造价,但是最后还是花了90亿美元。这倒不像ITER(国际核聚变实验反应炉,参见《永远的未来技术》)屡次超支是日本籍主管人谋不臧的结果,而是因爲原本高能物理界就严重低估了预算来哄骗资金来源,所以虽然CERN是大型科学计划管理的典范(LHC纸比原计划晚了三年完成),还是超支了三倍左右(原预算是26亿美元,不过这是1995年的币值,而90亿是1995年一路花到2008年)。

    时间快转到2015年,LHC在几个起落之后,终于达到了13TeV(基本等同原设计的14TeV)的总对撞能量。昨天(2015年十二月15日)CERN开了记者会,公佈了最新的实验结果,那当然是一个超对称粒子都没找到的。但是高能物理界沸沸扬扬,仍然兴奋不已,因爲在比Higgs重6倍的能级上(750GeV,Higgs重125GeV)发现了一个“统计鼓包”(“Bump in Statistics”)。这种两三个标准差的统计异常,其实在高能物理实验里稀鬆平常,绝大多数都起因于早期取样数不够,等实验做久了自然就会消失。LHC今年的取样连原计划的一半都还不到,但是仍然在年底按时程改爲对撞重离子来研究强作用力,要等明年底才可能更新实验结果。就算这个统计异常最后以极小的机率证实爲一个真的粒子,它也不过是第二个Higgs;Higgs是标准模型的一部分,所以大家早已都知道是必须存在的,不确定的纸在于有几个。高能物理界花了25年,超过100亿美元的资金,最后的成就就在于决定了Higgs粒子的数目,实在是无限的悲哀。

    但是早在这个惨剧闭幕之前,学术界的大佬已开始忙著推销下一代的实验;他们不敢再吹嘘超对称这匹死马的潜力,纸能说是要建一个等同100TeV能级(能级问题有点複杂;他们建议的是电子-正子对撞机,名义上能级比较低,但是在性能和费用上等同一个100TeV能级的强子对撞机,SSC和LHC都是强子对撞机)的Higgs工厂,把Higgs粒子的性质摸到底。像这样无关宏旨的死巷子底的细节,仍然必须开挖一个100公里长的隧道,总造价号称200亿美元,其实至少要500亿,若是最后上了1000亿大家也不必喫惊。它的真正用途当然不是爲了发展科学,否则这种规模的资金,可以资助无可数计真正有社会价值的科学研究。这个Higgs工厂的唯一实际功能,是把大笔钱财当作闪电,以便将快要死透的高能物理这具尸体转化成Frankenstein式的科学怪人,以行尸走肉式的存在撑到教授群的退休期;而即使是超弦论者向来都可以从大型实验计划里巧立名目、分一杯羹。要实现这个美梦,最大的难关在于找到一个人傻钱多的金主,愿意浪费大笔钱财买一个超英赶美的虚名,于是学术大佬的关爱眼神就全都投注到李克强身上。

    去年在中国物理界的内綫安排下,Nima Arkani-Hamed成爲新成立在北京的高能物理前沿研究中心(Center for Future High Energy Physics,CFHEP)的主任,专门从事前面提到的游说工作。Nima Arkani-Hamed是超弦界创造力最强的教授之一;当然他近30年的几百篇论文没有一篇是对的(亦即被实验证实来描述宇宙的真实现象),但是超弦界本身就是一个大泥坑,没有任何一个人的任何一篇论文是对的,换句话说,它的选美标准不要求身上没有烂泥,而Nima Arkani-Hamed不但是超弦界选美的冠军之一,而且对超对称特别有兴趣,所以原本由他出面来忽悠下一代对撞机的金主是理所当然的。但是今年的LHC实验结果显然对超对称这块招牌有不利的影响,于是高能物理界纸好另闢蹊径,从侧翼出击,找上了著名华裔数学家丘成桐(Shing-Tung Yau,他与超弦教主Witten长期合作过好几篇数学论文,交情很好)挂名,由一个专业科普作者代笔,在2015年十月23日出版了《From the Great Wall to the Great Collider》(《从长城到大对撞机》,参见http://intlpress.com/site/pub/pages/books/items/00000450/ )来鼓吹这个骗钱的把戏。

    我想他们实在太低估李克强的智商了,这齣闹剧大概纸能无限期地演下去。名作家Upton Sinclair在1935年说了一句名言:“It is difficult to get a man to understand something, when his salary depends upon his not understanding it!”诚不我欺也。

    从暗物质谈起

    两年前,我在《中国锦屏地下实验室》一文中谈到上海交大的PandaX以及北京清华的类似新计划。其实这种直接探测暗物质与实验室里的介质通过弱作用力反应的实验,在国际上有好几个,是过去十年非常热门的高能物理实验方向之一。在技术上,它们与以往的质子衰变(SU5统一场论预言质子会以很小的机率衰变,后来被实验证明是错的)以及一系列测量Neutrino(中微子或微中子,有很小的未知质量,会在三个种类之间自行嬗变;中国有大亚湾实验仍在进行之中)的实验极爲相似,都是选择地底深处,以减少宇宙綫所引起的假信号,储存了大量同位素稳定(亦即没有会自发衰变的同位素)的介质,藉著观察其核子衰变来检验是否有理论预测的新过程。 ...华岳论坛 - "http://hua-yue.net"

    PandaX(Particle AND Astrophysical Xenon detector)选用的介质是Xenon,这是很昂贵但是很理想的介质,美国最先进的实验LUX(Large Underground Xenon experiment)也选用了它。当然LUX在1.5公里深的South Dakota废矿里用了370公斤的Xenon,那么晚了三四年开始的PandaX要后来居上,自然选择了在2.4公里深的雅砻江锦屏水电站引水隧洞用500公斤的Xenon来做实验。2016年七月21日,LUX宣佈实验完成,公佈了完整的结果;由于电子系统的进步和各项细节的顺利执行,LUX所探测的精度比原定高出了四倍(亦即超过半个数量级),但是仍然是连一个暗物质反应都没有观察到。PandaX还纸做到一半,但是已经有了精度相似的数据,于是匆忙在同一天晚上开了记者会,同样宣佈了没有观察到暗物质的结果(参见http://www. 观察者.cn/Science/2016_07_23_368600.shtml)。

    既然LUX已经做完,而PandaX还没有得到所有原定的数据,那么物理界是否还在等后者完成实验呢?很不幸的,不但PandaX在后段实验中观测到暗物质的机率微乎其微,高能物理界已经接受了这个事实,基本上没人在乎PandaX了。这是因爲如前所述,LUX的测量精度比原定高了四倍,把理论预测的可能参数空间基本完全涵盖,而这刚好也是PandaX真正计划要搜索的部分。PandaX的测量精度还有馀量,但是已经没有理论上的基础,所以没有实际上的意义。

    不是做高能物理爲生的读者或许会问,说不定理论是错的,那么PandaX反而会有机会做出真正重要的发现,不是吗?其实这些实验所依据的“理论”,正是我在一系列前文(参见《高能物理的绝唱》)中提过的超对称,不但在过去30年的高能对撞机实验里被完全否定,这次LUX和PandaX的结果把它又多否定了一个数量级以上(亦即LHC会在未来观察到超对称的机率又减少了10倍)。换句话说,这些新实验结果否定的不是暗物质的存在性,而是暗物质是超对称粒子的可能性。所以“理论”的确是错的,可惜这对PandaX没有帮助。

    这是因爲即使躲到地底深处,并且选用昂贵而稳定的介质,仍然会有很多杂讯,例如Neutrino和地壳里放射性元素的自然衰变。PandaX在目前爲止的实验过程中所观察到的衰变事件总数超过3000万,而且各式各样的粒子都有可能,而实验室所能容纳的探测器种类十分有限(否则就至少等同重建LHC的实验腔,亦即《高能物理的绝唱之一》所提到的人类世上最複杂的机器,而且反应区大了十几个数量级),不可能对每一个衰变都追根究底,找出它的原由。所以这些实验必须根据理论预测的特徵,对衰变事件进行针对性的探测器安排,并在软体方面做高速筛选。既然理论是错的,搜索的统计空间再大也没有意义。

    当然LUX和PandaX这一系列实验,并不是超对称这个歪论的唯一受害者。高能物理实验一向都必须针对某个特别的理论而设计,LHC本身也是针对超对称而建造的(Higgs纸是安慰奖),所以超弦这帮骗子浪费的人类资源,至少已经以百亿美元计了。现在纸有Higgs证明是现实存在的粒子,他们(如丘成桐)居然有脸说秦皇岛的新对撞机也是爲Higgs而设计。其实它的尺寸比研究Higgs所需的大了超过10倍,费用超过20倍,连类型都不对:它是环状的连续对撞机,而不是直綫对撞机。前者有较高的亮度(Luminosity),所以适合搜索未知的参数空间,而后者在能量相当的前提下,便宜至少一半以上,所以适合精密测量已知的粒子。这样的一个针对Higgs的直綫对撞机,早已在紧锣密鼓地筹备之中,它就是ILC(International Linear Collider,国际直綫对撞机),可能会落户在日本(美国人自己似乎没什么兴趣,大概因爲ILC的性价比虽然不像秦皇岛对撞机一样等于0,但是也纸稍大于0;欧洲人则已在LHC上学过一次乖)。

    那爲什么由美国人主导的高能物理界不让中国主办ILC呢?除了不像秦皇岛的新对撞机,ILC至少有一点实际物理意义之外,我认爲还有一个理由,就是直綫对撞机的技术和环状对撞机不同:后者降低能量和尺寸之后,可以作爲同步辐射的光源,在固态物理和生物物理上有很大的用途,但是这是老技术,中国早就有了(台湾和上海在过去两年先后啓用了世界先进的同步辐射光源);而前者在降低能量和尺寸之后,就成爲自由电子Laser,这不但是最佳的硬X光(Hard X-Ray,亦即波长很短的X光,同步辐射是软X光)源,在研究化学反应(因爲它脉衝极短、解析度极高,不止可以看见个别原子,甚至可以看见个别电子从一个原子跳到另一个原子的过程)上有不可替代的功能,在军事上也有发展成太空武器的潜力,而中国在这方面还是一片空白。中国高能物理界的带路党徒,不可能不知道前述的道理,所以他们放著ILC不争取,而纸知附和丘成桐公然撒谎,想忽悠出贵上20倍而且完全无用的秦皇岛对撞机,就特别可恶了。

    LHC预定在下个月,公佈针对我在《高能物理的绝唱之二》里讨论过的750GeV“统计鼓包”所做的新实验的结果。我仍然认爲它是真实粒子的可能性在1%以下,立此存证。届时会再写一篇详细的分析,爲高能物理的死亡,盖棺论定。

    通宝推:尖石,光头佬,领班军机,让领导先走,witten1,平淡是真,
    • 家园 对撞机的价值与利益集团的忽悠zt

      最近,数学家丘成桐和物理学家杨振宁,就中国是否应该建造高能对撞机,发表了针锋相对的意见,引起公众的兴趣。[1]他们的分歧,牵涉到一系列与科技决策有关的重大问题,值得严肃讨论。本文将参照美国上世纪90年代初围绕超导超级对撞机(SSC)的辩论,以及作为其背景的美国高能物理及其政策环境的历史演变,就丘-杨间的核心分歧发表几点看法,以求教于两位学者和关心此事的公众。本文摘自2016年9月27日《人文与社会》,作者曹天予系波士顿大学哲学系教授,原题为《丘-杨分歧及其语境——对撞机的价值与利益集团的忽悠》。

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       2013年11月19日,瑞士日内瓦欧洲核研究组织的大型强子对撞机正在修复中(图源:Getty/VCG)

        九十年代初,我与高能物理史家Sam Schweber 一起,对当时粒子物理正在经历的变化产生了兴趣。一开始,我主要从粒子物理的理论发展来探讨其概念基础的深刻变化。而Sam则有意进一步讨论这一内生变化与外部环境变动之间的互动关系。后者主要指美国科技政策的演变,包括国际国内环境和政策主导思想的变化。

        经过两年多的调查研究,包括对三十余位粒子物理领军学者的访谈,我们的看法基本成熟,即粒子物理正在经历深刻的转型。[2]1992年夏天,我们向物理学家Victor Weisskopf 提议,由他出面,在American Academy of Arts and Sciences 召开一次20余人的小型专题讨论会,就此看法展开讨论。

        讨论会筹备之初,正值SSC上马下马辩论渐臻白热化。到正式开会那天(1993年11月6日),SSC败局甫定,但以Steven Weinberg为代表的支持方, 与以Leo Kadanoff 和Ken Wilson 为代表的反对方,仍然就各自立场的基本理念进行了激烈的辩论。

        这一辩论的主要内容和各方立场,实际上是美国高能物理学界60年代大辩论的翻版。差别只在于30年后形势已转为对支持方大为不利。当前引起中国公众关注的丘-杨二位美籍华裔学者的分歧,可以视为同类辩论的微缩版。因此,美国60年代和90年代辩论中提出的种种说法,也许对当前国内围绕丘-杨分歧展开的讨论有点参考价值。[3]

        从60年代到90年代,美国学界、公众和政府,对是否支持建造极其昂贵的高能(加速器)对撞机,有四条普遍认同的标准:科学价值、应用价值、社会价值和(资源-人才)代价。分歧主要集中在如何判断高能对撞机可能为社会提供的价值。

        粒子物理兴起之初,即从二战结束到50年代末,主要任务是理解核力。由于以下几个原因,耗费巨资的高能加速器,得到政府无保留的支持。

        首先,粒子物理作为核物理的延伸,有原子弹在二战中作用的背景,又在苏美对峙的冷战语境中,被认为对国家安全(应用价值)和国际威望(社会价值)至关重要。

        其次,大批在战时与军方合作密切的物理学家,战后进入了政府高层咨询-决策机构,成为高能物理在政府中强有力的代理人。

        最后,科技政策的主导思想,是以战时负责军事研发的Vannevar Bush为代表的对还原论的崇拜:即认为,基础科学的发展,会自动地带来技术、工业、经济的繁荣和社会福利;而粒子物理则是一切基础科学的基础,应该得到政府无条件的支持。

        粒子物理的独尊地位,到60年代初就受到严重的挑战。1963年,橡树岭国家实验室主任Alvin Weinberg发表文章指出,基础科学必须对邻近学科有用或有相关性才值得支持;但高能物理对邻近学科(核物理)的贡献极为有限,远远不如分子生物学对其邻近学科(如医学)的贡献;而其对技术和福利的贡献则几乎为零。

        杨振宁亲历60年代的大辩论,当然知道那时的学者、公众和政府都已明白,粒子物理不但不可能自动地带来技术、产业和经济的进步,就连原子物理、核物理所具有的在原子能、核弹方面的那些应用价值,也一点都没有。这就是为什么美国政府,从1967年起就开始削减对粒子物理的支持。

        当时的一些学者,如Hans Bethe,Julian Schwinger 和Victor Weisskopf等,为粒子物理辩护时所诉诸的,主要是“物理前沿”、“对自然的基本理解”、“发现自然规律”、“提供统一的世界图像”等还原论理据。

        由于历史原因,这些理据,对于长期受还原论思想浸润的粒子物理学家、政府官员和一般公众,具有不容低估的说服力。直到今天,丘成桐为对撞机游说时所依赖的,主要也还是这些还原论的理据。

        但是,这些理据,由于Philip Anderson1972年在《科学》杂志上发表的一篇文章,[4]在物理学界的影响力迅速衰退。

        Anderson的基本思想是:每一领域内的基础研究,是理解该领域现象的必要条件,必须支持。但不同领域间的还原,由于尺度不同和复杂性的牵扯,不可能导致(复杂领域从简单领域出发的)重构。

        因此,粒子物理尽管在还原论的意义上是最基础的领域,对其它领域的研究却不可能提供什么帮助,因而不应该享有任何特权。

        当时的这些辩论,并没有影响粒子物理自身的发展。其最大成就,就是从60年代到80年代逐步确立起来的标准模型。吊诡的是,这一粒子物理史上最伟大的成就,却把粒子物理带入了最深刻的危机。

        首先,成功推高了期望。如果使用还原论的方法,通过引入恰当的对称性,可以得到弱电统一理论;那么进一步引入更大的对称群,理应导致更为成功的统一理论的发现。但实际上,统一弱电理论和(处理超强相互作用的)色动力学的种种努力,统归失败,更不必提统一所有自然规律的理论了(Theory of Everything)。

        于是,粒子物理学家面临的形势是:在标准模型范围内,一切都对,因此已经没有什么开创性的工作可以做了; 而一旦超出标准模型,则什么都错,即除了数学玄思以外,也无从做起。期望的落空导致对(还原论)方法的怀疑。后者更因粒子物理的内部发展而强化。

        我这里指的主要是对称破缺、重整化群、脱耦定理和有效场论。脱耦定理和有效场论的兴起,有力地支持了Anderson的涌现论立场:即就自然规律而言,物理世界是个由大体上相互独立的层次构成的等级结构。

        如果在粒子物理领域内,高能过程对低能区的影响可以忽略不计(脱耦),那它们对其它物理领域就不可能有任何影响。仅此一条,就使上文提到的为对撞机做公关的还原论说辞失去了依托。

        标准模型的主要创立者之一,Sheldon Glashow, 在我组织的《量子场论的概念基础》讨论会(1996年3月)上指出:“粒子物理已经不再研究(在自然界)发现的物质,而是研究用可观代价制造出来的物质。

        tau轻子或W 介子永远不可能有实际用处。K介子发现已有半个世纪了,从来没有得到任何实际应用。(这类研究)不是对可带来繁荣的经济活动的有效投入,而是象喝苏格兰威士忌或听歌剧那样的纯粹支出:享受起来很舒服,但它提取而不是增加经济资源。”[5]

        其次,成功还带来了幻觉,以为公众和政府还会象“黄金时代”(战后到60年代)一样,毫无保留地支持对无穷无尽物质奥秘的一切奢华探索。

        而实际上,由于冷战的结束和苏联的消失,粒子物理的进一步发展对美国残留的唯一价值,即国际威望(社会价值),已经毫无意义。为此所需付出的(人才和资源上的)代价,在新的国际形势下,即西欧和东亚的经济崛起及它们在国际市场上与美国的残酷竞争,对美国说来已经成为不可承受的负担。

        因此,美国的科技决策界,经过30年的犹豫(其中高能物理学界作为既得利益集团的压力不容低估),到了90年代初,特别是克林顿政府上台以后,终于痛下决心,放弃了基于还原论的对基础研究迷信的旧(Bush)模式,启动了以刺激经济、产业和生产力为主要目标的新模式。新模式的第一个牺牲品就是SSC。[6]

        不过,只要注意一下美国政府对“人类基因库”、“信息高速公路”、“大脑研究创议”等项目的支持,就可以知道,新模式并没有放弃对基础研究的支持,只是支持的必要前提是,研究必须为上述主要的经济-社会目标服务。

        粒子物理的麻烦是,它毫无可能满足这一必要前提。

        内外交困的粒子物理,到了90年代中,其危机深重已是不争的事实。小打小闹的诺贝尔奖得主不算,就标准模型的几位主要创立者而言,贡献最大的非Murry Gell-Mann 莫属。他从80年代起就离开了粒子物理,转而推动复杂性研究。

        我问过他原因。他说没什么可做了,剩下的让博士后去做吧。当然,他是大手笔、大眼界:粒子物理已经成熟,没有什么开创性的工作可做了。能做的,既没有实用价值,也不能在理论上真正推进人们对物理世界的认识,那还值得做吗?

        Glashow 的相似立场前面已经提到。当然,他觉悟得比较晚,到中间玻色子发现了才死心。至于Steven Weinberg,他当然绝不放弃他那还原论的终极理论的梦想。 但他也明白,物理上真正有意义有用的的还是有效场论。

        到1995年他出版The Quantum Theory of Fields一书时, 已把我和Schweber合作的专批还原论、提倡有效场论的长文[7]列入参考文献。在1996年3月的会上,他自己也大谈有效场论。[8]

        身处危机,搞理论的可以改行;搞实验的就意味着丢饭碗,因此需要公关(公关就免不了忽悠)。

        公关的基本手法其实也简单。一是夸大科学意义,二是拼凑附带好处,三是压低估价。对于欧美富国来说,最重要的当然是科学价值。真有价值,他们并非不肯出钱。

        CERN要上LHC,就极力夸大上帝粒子(Higgs 粒子)的重要性, 政府和公众一时信了,结果筹够了钱。后来,Higgs 粒子终于发现了,那又怎样?的确,它证实了Weinberg 1967年的猜想不错。

        但宇宙的奥秘就此打开了吗?当然没有。

        Nobel Citation 对这项发现的意义也是高估了的。其实,它对理解质量起源并无贡献:质量仍然只是经验参数,只不过改头换面,以耦合常数的面目出现而已。

        2012年夏天,Erice暑期班庆祝QCD问世 40周年。Higgs也来了。当时从日内瓦传来的消息已经十分激动人心。

        Higgs 对我说:“你20年前问我,什么是Higgs 粒子的本体论地位,当时我不知道如何回答。”

        我问:“那现在呢?”

        他说:“还是不知道。”[9]

        2013年夏,我们又在Erice相遇。那时日内瓦来的消息,Higgs粒子基本定局。Higgs本人当然很兴奋。但他也知道这个发现并没有那么重要。

        那次我讲的就是Higgs粒子的本体论地位。我讲完后,有位Paolo Giubellina来找我,他是LHC的Alice Experiment的发言人,当时Higgs也在场。

        我说:“你们把宝全压在上帝粒子上。现在上帝粒子已经找到,你们该散伙了吧?”

        他答道:“那可不行。多少人哪!以前不夸大上帝粒子搞不到钱。现在公关得另辟蹊径了。”

        我问他公关有什么新思路。

        他答道:“我明天就到北京去,看中国人是否愿意出钱。”

        他去北京以后的故事我不清楚。但北京是欧美面临散伙的实验物理项目的首选公关目标,却是定而不移的事实。

        回过头来看丘-杨的基本分歧。就对撞机的科学价值而言,丘成桐强调它是“探索宇宙奥秘”、“大自然奥秘”、“在基础科学方面有可能出现重大原创性突破的地方,将有助于探索整个宇宙物资的基本结构是如何形成的。”

        这些大而无当的空话之外,他也具体提到了“其科学目标是精确测量希格斯玻色子的性质以及探索标准模型背后更基本的物理规律”以及“寻找超对称粒子”。[10]

        杨振宁则指出,希望发现超对称粒子“只是猜想加猜想”。至于“精确测量希格斯玻色子的性质”,杨没有、也不必有任何回应。道理很简单:希格斯玻色子一旦发现,精确测量其性质的意义,就和再去精确测量牛顿引力常数的意义差不多。但后者至少还有些实用价值,而前者则毫无意义,除非能导致超越标准模型(发现其“背后更基本的物理规律”)。

        但数学家丘成桐并没有对“精确测量”如何能导致“超越”给出任何提示,所以说来说去还是空话。其实,要超越标准模型而又不涉及超对称粒子,数学家绝对无能为力;光靠实验专家,也完全无望;就连精通数学又熟悉实验精微的粒子理论物理学家,也还得好好化些功夫,才能有点头绪呢。头绪都没有,“精确测量”能有什么科学价值?

        对建造对撞机的科学价值,杨振宁的判断可以说是一锤定音。对其应用价值、社会价值和(资源-人才)代价,他的判断也是一锤定音。

        其实,他说的道理,早已是人所共知的常识。在前文提到的93年讨论会上,Ken Wilson 特地问应邀与会的Bob Solow (专攻技术对经济增长的贡献,1987年诺贝尔经济奖得主):“基础物理(主要是粒子物理)对美国经济增长有无贡献?”

        回答很干脆,象杨振宁一样:没有。对于社会价值,丘成桐提到了“中国国际形象的提升”。但杨振宁看得清楚,对撞机的设计、运转与分析的主导权必定落在外国人手里。也就是说,中国只能成为花钱让外国高能实验界撞大运、保饭碗的冤大头,这种国际形象,对中国有什么社会价值?!

        丘成桐还有一点意见,杨振宁没有回应, 我来作点评论。

        丘成桐说:“现在在中国反对建造对撞机的科学家们,有谁是高能物理的实验专家?”如果只有实验专家有发言权,那数学家丘成桐早该打道回府去做数学了,凭什么资格花那么多钱(谁的?)在中国到处游说?

        科学社会学的基本常识之一是,科学家是个重要的社会群体,但也是一个特殊的利益集团(当前深陷危机、正为存活挣扎的高能实验物理共同体,正是一个值得警惕的利益集团)。这个集团的利益是否与全社会的利益一致,不能由它自己说了算,而需要社会公众来做评判。

        让SSC下马的美国国会议员中,有几个是高能物理的实验专家?如果丘成桐认为民主国家的科技决策权只能留在专家手里,那他应该先到华盛顿去游说,把美国的科技决策制度先改了,然后再来教训中国政府和中国公众不迟。

        从几千万离乡背井打工蚁居的农民工身上挤出来的上千亿元应该怎么花,能让几个实验专家说了算吗?

        注释:

        [1]丘成桐:关于中国建设高能对撞机的意见并回复媒体的问题(2016年8月29日,见http://news.kedo.gov.cn/feature/answer/848997.shtml)

        杨振宁:中国今天不宜建造超大对撞机 (2016年9月4日,见科学公众号《知识分子》)。

        [2] 参看S. S. Schweber 1992年6月在第三届国际粒子物理学史专题讨论会上的发言(“A Historical Perspective on the Rise of the Standard Model”, in The Rise of the Standard Model, [Cambridge U. Press, 1997], 645-684); T. Y. Cao 1993年4月在法国国家科研中心科技史研究中心的讲演(“Fundamental Physics in Transformation”, La Letter de l‘Association Henri Poincaré, No. 8 (June 1993), 5-9).

        [3] 这些说法的具体内容和文献出处,可在脚注2的两篇文章中找到。

        [4] P. W. Anderson: “More Is Different”, Science, 177 (4047) [4 August 1972]: 393-396.

        [5] 参看 Sheldon Lee Glashow: “Does quantum field theory need a foundation?” in Conceptual Foundation of Quantum Field Theory (ed. T. Y. Cao, Cambridge U. Press, 1999), 74-88.

        [6] 无知者竟说这“使一代美国人失去了梦想的勇气”,简直不知所云。

        [7] T. Y. Cao and S. S. Schweber: “The Conceptual Foundations and Philosophical Aspects of Renormalization Theory”, Synthese, 97:1 (1993), 33-108.

        [8] See Steven Weinberg: “What is quantum field theory, and what did we think it was?” in Conceptual Foundation of Quantum Field Theory (ed. T. Y. Cao, Cambridge U. Press, 1999), 241-251.

        [9] 参见1992年6月在第三届国际粒子物理学史专题讨论会上的Panel Session: Spontaneous Breaking of Symmetry, in The Rise of the Standard Model, (Cambridge U. Press, 1997) 478-522.

        [10] 新华社8月7日电,记者彭茜专访华裔数学家丘成桐。

    • 家园 丘成桐教授轶事

      这些故事都是笔者多年来从不同渠道收集到的,虽然未必准确,却能很好地反映出丘先

      生高尚的人品,卓越的才能,和为祖国数学事业无私奉献的精神。

      1.丘成桐教授不仅有数学才华,还很有商业天赋。他在Boston地区有三十多套房产。因

      为Harvard是个很有钱的学校,所以有很多闲置的房产,他们会用极低的价格把这些房

      产卖给教授。丘成桐教授以其杰出的商业眼光,前前后后一共买了三十多套,租给他的

      博士后,每年盈利不可胜计,真是令人钦佩!后来丘教授又看中了一处房子,但是学校

      却不愿意批准卖给他,所以他让当时是系主任的Ben Gross教授去询问缘由,后来Gross

      说,学校得知你在Boston地区有三十多套房产,实在太多了,所以不能卖给你。大家知

      道,在数学界,要想组织seminar和conference,经费是必不可少的。正因为丘教授有

      杰出的商业头脑和投资眼光,所以为中国数学的蓬勃发展输入了大量的物质财富,可谓

      是中国版的Simons。但是他的数学水平又远胜Simons,所以丘教授无愧为古往今来第一

      大师!

      2.丘教授通过这些seminar和conference让大量的中国年轻数学家有了抛头露面和展示

      自己的机会。虽然这些年轻人的数学水平只可意会,但是相信通过丘教授的帮助会很快

      发展成为华人数学界的领军人物,继承他的资源和衣钵。近年来,丘教授在中国大陆,

      中国香港和台湾地区设立了大量的研究所。这些研究所的设立不但给不少人提供了很好

      的工作机会,也给不少想学数学的年轻人提供了优秀的平台。比如清华大学的丘成桐数

      学中心,可以说是亚洲第一数学中心,连日本京都的RIMS都是远远不如的,我想即使放

      到宇宙上也是名列前茅的。在这里我们应该特别欢迎广大二本和三本的数学系学生报考

      这些研究所,因为丘先生的理念就是要给普通高校热爱数学的学生以机会。

      3.丘教授每年都到中国的各所高校讲学,尤其是他开设的几个数学中心,这些讲座传授

      给年轻人许多高深的数学知识和实用的数学技巧。他演讲的话题包括:数学之美、我的

      成功经验、Harvard数学系的历史和我的一个不听话的学生等等。内容丰富,发人深省

      ,不但能从中学到数学知识,还能体会到许多做(中国)人的道理。可悲的是,一些反

      动派受到西方自由思想的荼毒,对这样高质量的讲座却视而不见,拒绝参加,其中包括

      一些数学界的同行。丘教授知悉此事后,给这些人发了一封邮件,明确要求他们:今后

      只要是我来你们学校做讲座,所有中国人就必须参加!丘先生的严厉做法很好地整肃了

      华人数学界的风气,提高了凝聚力。相信在丘先生的领导下,大家一定能鼓足干劲,力

      争上游,多快好省地建设中国数学!

      4.丘教授亲自培养的许多学生都有极高的数学水准,在国际上获得广泛承认,多次荣获

      重大国际奖项,比如晨兴数学奖、新世界数学奖、陈省身奖之中国版等等。这些学生不

      仅自己水平惊人,对年轻人也提供了无微不至的关怀和细致周到的帮助。比如,丘教授

      的不少学生害怕学生没有自己的想法,经常亲自给学生提供idea,来帮助学生找到研究

      的思路。即使学生不需要也要苦口薄心,再三敦促。这样一来,不仅学生可以发paper

      ,他们自己也因为贡献了一个“关键的”idea而顺便加到了名字,可谓是一举两得的做

      法。丘教授另一些学生因为害怕国际上一些著名杂志的编辑是势利眼,不让年轻学生单

      独发paper,所以不惜牺牲自己的名节,主动要求在paper上加名字。这样一来,学生发

      文章的时候就不会吃亏了。他们为学生的付出令人感动。可悲的是,一些年轻人不但不

      知道感恩,反而对此感到苦恼。对这样的人,我们就应该毫不犹豫地把他们踢出华人数

      学界,让他们去落后的西方世界吃点苦头!

      5.丘教授掌握了国际上一本极为重要的数学杂志,即Journal of Differential

      Geometry。这本杂志现在成为许多年轻人展示自己只可意会的数学水平和找到教职的最

      佳平台。为了方便某些中国学生在杂志上发表论文,丘教授提供了一些非同寻常的便捷

      渠道。比如文章不用发给编辑,可以直接发给自己,再由他转发给编辑。这样一来,中

      国数学家的文章就经常出现在顶级杂志上,他们的研究水准得到了空前飞跃!丘教授控

      制的另一本杂志就是大名鼎鼎的Asian Journal。这本杂志上发表了人类在20世纪到21

      世纪一些最伟大的数学工作,比如朱熹平教授和曹怀东教授对Poincare猜想的最终证明

      ,封顶了人类一百余年来悬而未决的难题。这篇文章长达300多页,但是经过Asian

      Journal的编辑不知疲倦的辛勤工作,该论文在极短的时间内就获得了发表。可以看到

      ,丘教授在经营杂志以后,杂志审核文章的效率大大提高了。可以说,正是丘教授勤劳

      刻苦,生命不息,奋斗不止的精神感召了这些编辑,让他们不再玩忽职守和放松懈怠。

      6.丘成桐教授对自己学生的关怀可以说是无微不至。有些学生一时糊涂涉嫌抄袭和剽窃

      ,丘教授知道以后果断采取措施,息事宁人,避免了家丑外扬。中国数学界正是在丘先

      生的努力下才能铁板一块地团结在一起,大家毫无私心,全心全意为中国数学的发展添

      砖加瓦。但是有些人却不明白丘教授的苦心,经常在丘教授面前投诉,甚至还写匿名信

      把事情闹到别的学校。对此,丘教授态度坚决,铁面无私地无视了这些无理要求,可以

      说很好地体现了一位领袖的英明果决。而那些闹事的逆流虽然可能有一点点数学水平,

      但是今天也没办法站出来领导数学界了。就是因为某些人只知道做研究和思考数学问题

      ,没有意识到帮助中国数学发展才是更有意义的事。思想境界比起丘教授差的太远了。

      可以说,丘先生高瞻远瞩,气盖环宇,数风流人物,还看今朝。

      7.丘教授对中国学生的关心不仅仅局限在数学系,还遍及到各个非数学领域。从前,只

      要是中国、香港和台湾去Harvard读数学的学生,丘教授都要亲自过问,热情关怀,把

      他们一一纳入自己门下。比如某学生要跟Taubes,他会亲自找到Taubes,告诉他,这位

      学生就托付给你了。这样一来,这些西方数学家慑于丘先生的气魄和威望,就不敢再歧

      视中国学生了。到了后来,只要去Harvard的中国、香港和台湾学生,无论学什么专业

      ,丘先生都要跟他们打交道。据说他还曾经举办过大型party,邀请Harvard商学院大中

      华地区的所有学生参加。这些活动使他亲民的形象更加突出,在各界广受好评。相信不

      久的将来,丘教授会吸引到亚洲其他地区的学生参与他的party。像他这的一代王者,

      相信任何人都会被他的魅力所感召。毕竟只有深入到人民群众中去,才能发现问题所在

      。丘教授真不愧为一代明君!

      8.丘教授虽然已经接近70高龄,仍然老骥伏枥,近年来在数学研究上非常活跃。仅2015

      一年就在arxiv贴文23篇,以每个月两篇论文的速度进行高质量的数学研究,这是古往

      今来其他任何数学家都望尘莫及的!要知道,丘教授作为华人数学界的领袖,每天要处

      理几百封邮件。熟悉丘教授的朋友们都知道,即使是在seminar上他也要一边摁手机收

      发邮件,一边听talk。能在如此繁忙的情况下一个月写两篇论文,效率之高真是令人震

      惊!丘教授还特别注意与年轻人的合作,近年来每篇论文几乎都要提携一些年轻数学家

      ,大度地和他们一起署名发表。由于他提携的年轻数学家太多,很多时候甚至会忘记自

      己的合作者。比如某韩国数学家之前跟他有合作,到了找教职的时候希望丘教授能帮自

      己写推荐信,但是丘教授却坦言自己并不认识对方。实际上,丘教授不认识自己的合作

      者正可以反映出他已经帮助了太多年轻人,以至于自己都想不起来自己干的那些好事!

      范仲淹说:云山苍苍,江水泱泱,先生之风,山高水长。丘先生年近七旬而笔耕不辍,

      真可谓吾辈典范!

      9.丘成桐教授对于人才优劣的判断也是明察秋毫,一望即知。早先,北大一个学生仗着

      自己是那一届最优秀的就自不量力,想要去Harvard跟丘教授学数学,丘教授对他说:

      你水平不行。想跟我也可以,先去Boston待两年,经我考察合格了,再来跟我。这个学

      生不得已之下去了另一个inferior的学校跟了一个比丘教授差了十万八千里的数学家M

      。事实证明,这个学生现在虽然出了一点小名,在Yale做教授,但是确实不够资格在

      Harvard做丘教授的学生:因为他只拿到了晨兴数学银奖,而丘教授的学生一般都是拿

      金奖的。

      还有一次,丘教授的学生,国际著名数学家刘教授的一个学生L经刘教授推荐去Harvard

      师从丘成桐教授,而刘教授另一个学生不服,认为自己比L优秀。他给丘教授发邮件针

      对此事发了一大堆牢骚,丘教授立刻把他的邮件转发给了刘教授,叫刘教授严加管教。

      而事实证明,虽然这个学生目前在自己的领域是一个优秀的数学家,但是比起L来差的

      太远了,因为后者后来解决了国际上多年悬而未决的Hopf猜想,即使在历史上也要留名

      的。值得一提的是,L不仅数学了得,他满腔的爱国情怀也令人感动。有一次,Harvard

      一位教授不小心把台湾说成是一个国家,L立刻站起来,义正辞严地告诉该教授:“台

      湾是中国不可分割的一部分!”像这样品学兼优的杰出青年正是建设祖国数学事业所需

      要的人才啊!如果不是丘教授乾纲独断,岂不失之交臂?

      像丘成桐教授这样慧眼识金的伯乐正是中国数学界最需要的伟大领袖。只要有了他,没

      有一个人才会被埋没,没有一个庸才可以投机。野无遗贤,万邦咸宁。天降丘神,万物

      生明!

      --------------------------------------------

      先写到这里,丘先生的贡献还有很多,许多细节的地方因为空白太小,都已经写不下了

      ,有待日后慢慢总结整理。作为丘教授的铁杆粉丝,我要告诉学数学的年轻人一个简单

      的道理:没有丘成桐教授开天辟地,创造了数学这个领域,哪来你们今天的归宿?所以

      ,学好数学固然重要,但是更重要的是坚持丘教授在中国数学界的领导地位,紧密团结

      在他的周围,为早日把中国建设成数学强国而奋斗!军民团结如一人,试看天下谁能敌

      --

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      lubbock21

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      发信人: lubbock21 (大海无量,三花聚顶), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:15:53 2016, 美东)

      读完了 我发现姚兴腾教授颇有烙印的形式风格 人才难得

      混的牛的人不光业务能力强纵横捭阖的能力更强 古今中外概莫能外

      --

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      Betonthis01

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      发信人: Betonthis01 (资深赌徒), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:19:16 2016, 美东)

      Yau的人品不行,看来业界早已是有定论的

      --

      不实行中民主行吗

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      cfcyl

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      发信人: cfcyl (残废草原狼), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:26:29 2016, 美东)

      姚兴腾不仅能炒房致富,同时也能创业开公司。

      ——————————————————————————————————

      国际著名企业家姚兴腾(Shing-Tung Yau)先生,在国内建立的首家高科技服务型企业

      昨日(2010年4月27日)落子佛山。该企业名为佛山市麻州三维几何信息有限公司,是

      依托姚兴腾在美国创立的美国几何信息科研公司成立的,下一步将以三维纹理映射软件

      为基础,在佛山高新区创建一个世界级的高端动漫设计软件平台。

        技术将实现三维几何摄像机产业化

        昨日,姚兴腾先生访问佛山高新区并进行交流座谈。姚先生介绍,佛山麻州三维几

      何信息有限公司将以其自身及其科研团队为研发核心,以具有世界领先水平的高精度三

      维动态实时成像技术为基础,立足佛山,面向全国开发一个国际领先、国内首创的综合

      三维网络平台,以及一个世界级高端动漫设计软件平台。组建一个工程技术服务中心,

      并建立一个三维几何摄像机研发及生产基地,实现三维几何摄像机的产业化。

        座谈会现场演示了三维摄像机的使用,用三维摄像机现场为一名女士拍照后,立刻

      可以在电脑上处理出皱眉、转动眼球、笑容等各种逼真丰富的表情。3D电影《阿凡达》

      里纳美星人的表情“只有三种”,三维动态摄像机的表情多过阿凡达。”姚先生说。

        据了解,姚先生及其科研团队研制出的先进三维几何摄像机,在国际三维成像领域

      创造了多个第一,包括第一个不需要任何特殊化妆或作标记而能清晰提取人表情变化的

      系统;第一个仅需要一台摄像机就能够提取脸部动态变化的系统等。

        应用提高陶瓷、家具等传统产业设计效率

        据介绍,目前该技术已在三维几何摄像机、动漫设计软件平台、先进医疗设备制造

      、人脸识别等多个领域展开应用,表现出资源消耗低、带动系数大,就业机会多以及综

      合效益好等新兴产业特点。

        “希望跟当地的公司合作,发展投影仪等项目。”姚先生表示。下一步,佛山市麻

      州三维几何信息有限公司将以三维纹理映射软件为基础,在佛山高新区创建一个世界级

      的高端动漫设计软件平台。据了解,三维纹理映射软件可节省动漫电影制作10%—15%

      的工作量,大大地缩减了制作成本,有望取代当前价格昂贵地高端动漫制作软件。

        据介绍,三维动态设想技术还可应用于医疗设备等战略性新兴产业。同时,“还可

      应用于陶瓷、家具等传统产业,提高工业设计效率,帮助推动传统产业转型升级。”

        此外,随着在佛山高新区开发的三维网络平台的不断成熟,可以开展物联网的应用

      。“例如,以三维网络平台为基础,建立新一代的网络销售平台,用户通过摄像头便能

      在网络销售平台提交个人数据,利用网络完成衣服的设计、试穿等,从而彻底改变传统

      的消费模式,培育新的经济增长点。”

      姚兴腾先生 (资料图)

      姚兴腾先生受到江泽民的接见。

      姚兴腾先生是有名的实业家,在香港、广州、杭州、厦门、青岛、北京都拥有很多房地

      产,是业界知名的房地产炒家。姚兴腾先生还有一项副业,就是研究数学,据说道行很

      深。

      --

      一匹瘸腿的狼,孤独地走在草原上。

      没有吃到羊,满眼无尽的忧伤。。。

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      scraper

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      发信人: scraper (天朝弃民之非洲萤火虫), 信区: Military

      标 题: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:28:10 2016, 美东)

      还行,比生物化学强多了。

      --

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      rateofreturn

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      发信人: rateofreturn (回报率), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:39:04 2016, 美东)

      这样个写法,满纸酸气,还不如破口大骂来的爽快。

      --

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      cfcyl

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      发信人: cfcyl (残废草原狼), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:42:47 2016, 美东)

      星宿老仙,法力无边!

      神通广大,法驾中原。

      --

      一匹瘸腿的狼,孤独地走在草原上。

      没有吃到羊,满眼无尽的忧伤。。。

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      burago

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      发信人: burago (Burago), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:46:30 2016, 美东)

      我是转别人的文章。要骂的话,姚心疼该骂的事情太多了。

      【 在 rateofreturn (回报率) 的大作中提到: 】

      : 这样个写法,满纸酸气,还不如破口大骂来的爽快。

      --

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      ftmit

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      发信人: ftmit (八戒), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:51:06 2016, 美东)

      不清楚此人如何,反正同学中骂他的,估计都够组成一个加强排了。

      --

      即使是作为一头猪也是要有理想的,比如说保护唐僧西天取经。

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      burago

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      发信人: burago (Burago), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:58:15 2016, 美东)

      是说PKU吧?不过听说他徒弟刘克峰在浙大的时候,和同党一起把浙大的钱的分光了,

      被浙大一堆人恨得要死,也不知道老姚有没有分一杯羹。

      【 在 cfcyl (残废草原狼) 的大作中提到: 】

      : 姚教授特别喜欢炒房产。

      : 跟国内哪个单位合作,就托人在该城市买房产。

      : 曾经跟某大学数学学院闹僵,主要原因就是该数学学院“风清人正”,不愿意帮姚教授

      : 在北京炒房。后来鳖科院有人愿意帮他炒房,于是就跟鳖科院合作了。

      : 姚教授还特别喜欢自夸,不在合作单位拿薪水。

      --

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      lubbock21

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      发信人: lubbock21 (大海无量,三花聚顶), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 17:59:57 2016, 美东)

      炒房这个事只要用他自己合法收入来炒就不算是个事儿 个人爱好

      --

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      burago

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      发信人: burago (Burago), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:05:29 2016, 美东)

      但是如果动用学校的关系去炒房,那就是另外一回事了。

      【 在 lubbock21 (大海无量,三花聚顶) 的大作中提到: 】

      : 炒房这个事只要用他自己合法收入来炒就不算是个事儿 个人爱好

      --

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      burago

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      发信人: burago (Burago), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:10:49 2016, 美东)

      这我就不知道了,反正浙大骂刘克峰贪钱的不少,至于刘克峰有没有孝敬老姚,那就天

      知道了。

      【 在 cfcyl (残废草原狼) 的大作中提到: 】

      : 老姚没拿浙大的薪水啊,除了托浙大的后勤在浙大周边低价买了很多房产。

      : 按上面的话,都是用合法的钱买的,不能算分一杯羹吧。

      --

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      lubbock21

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      发信人: lubbock21 (大海无量,三花聚顶), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:11:19 2016, 美东)

      我认为老丘下一步应该投资北大在肖家河的公寓 那房子着实不错 买上他十几套

      --

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      pplar

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      发信人: pplar (Frank), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:23:46 2016, 美东)

      你写得八九不离十啊。

      你干脆把老邱与中国数学会,邱先生有关2002国际数学家大会,以及邱先生与陈省身闹

      的乌龙跟大伙说说吧。

      --

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      lxylxy

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      发信人: lxylxy (欧颜柳赵), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:25:21 2016, 美东)

      老邱照顾华人这点倒是值得敬佩的,冲这一条功不可没。要形成黑帮,总得有带头的教

      父级人物。老姚的地位影响力够了。数学圈毛子,以色列黑帮抱团有过之无不及。当然

      人家统治高大上学科也没办法,老姚只能统治geometric analysis之类的富士康白菜化

      数学。

      --

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      nomansland

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      发信人: nomansland (noid), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:26:30 2016, 美东)

      美国房子都是公开信息,查查他是不是真有30多套房不就完了。反正我是不大信,出租

      30多套房不得累死?

      --

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      zujm

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      发信人: zujm (在哪????????), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:27:21 2016, 美东)

      日 下次见到要问一下 他从来没给我说过他有30套房。

      至少30米啊。

      --

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      burago

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      发信人: burago (Burago), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:29:51 2016, 美东)

      你没看见我是转贴的么?这些事情,我还真不太清楚,我贴到这里算是抛砖引玉,要不

      你给大家说一说?

      【 在 pplar (Frank) 的大作中提到: 】

      : 你写得八九不离十啊。

      : 你干脆把老邱与中国数学会,邱先生有关2002国际数学家大会,以及邱先生与陈省身闹

      : 的乌龙跟大伙说说吧。

      --

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      pplar

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      发信人: pplar (Frank), 信区: Military

      标 题: Re: ZZ丘成桐教授轶事

      发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 7 18:33:34 2016, 美东)

      俺只是略知一二。

      【 在 burago (Burago) 的大作中提到: 】

      : 你没看见我是转贴的么

    • 家园 王所长对老杨攻击有点凶,等于指着鼻子骂了

      就是喜欢看知识分子撕逼大战,

      据有关资料,杨先生对高能物理的未来发展自60年代起就是悲观的,所以与粒子物理标准模型失之交臂。

      ============================================

      这个都出来了。老杨自50年代以来就是是华人物理学界的第一把交椅,在国际物理学家也是广受尊敬的元老。被人私下里议论肯定有,但是被人指着鼻子这么说估计是第一次。 此文又捧了李政道。我看说的很好。老杨多享受下翁帆其他少说点。

      =============================================“高能物理的前途在哪里,见仁见智。中国现在没有诺贝尔物理学奖获得者,但国际上有,而且很多,杨先生的看法显然与大家不同。不仅现在不同,过去几十年都不同。据有关资料,杨先生对高能物理的未来发展自60年代起就是悲观的,所以与粒子物理标准模型失之交臂。自70年代起就反对中国建造高能加速器【文末注4】。幸亏小平同志听从了李政道等其他著名科学家的建议,才有了今天的高能物理所、北京正负电子对撞机和大亚湾中微子实验及其重大成果,也有了我们的同步辐射光源、散裂中子源等大科学平台为全国的科技界服务。面对未来,我们应该更多地听取科研一线新生代科学家的意见,他们才能引领我们的科技事业兴旺发达,领先国际。”

    • 家园 王孟源就CEPC回答王貽芳所

      这哥们似乎多年没看高能物理了,日本现在正在ILC, HyperK之间犹豫他以为ILC 马上要上马了。 不过他似乎并不怎么反对做电子加速器研究Higgs,而是讨厌再上更高能量的强子对撞 机验证了给他留下心理阴影的弦论。

      ---------------------------------------------

      原文:

      http://newsblog.chinatimes.com/duduong/archive/51054

      當SSC在美國國會經歷評審的時候,剛好是我博士畢業,到德州加入了Weinberg的研究

      團隊。Weinberg是SSC背後的最重要推手,在那段時間爲SSC到處奔走。在每周組裏開會

      ,也必然會把最新發展和大家分享,所以我對SSC預算被裁的來龍去脈有真正的内綫消

      息,比起王所長所依據的那些書應該還要準確些。SSC原本的預算在1987年是44億美元

      ,到1993年被裁的時候,總進度不到20%,隧道挖了不到1/3,但是預算已經漲到120億

      美元。國會決定放棄已投入的20億美元資金之後,Weinberg在組裏會議總結教訓的時候

      ,很後悔一開始把預算數字壓得低過頭了:若是早把實際上接近200億美元(1993年幣值

      ,相當於330億2016年美元,超支比率約爲450%)的真正費用分發到各個工業州的轉包

      商去,德州議員就不會在國會孤立無援。

      SSC被裁之後,LHC仍然繼承了高能物理低估預算的傳統,不過在程度上汲取SSC的教訓

      而輕了些。在1998年開建時預算是26億美元,到2008年完工實際花費了90億美元(相當

      於101億2016年美元幣值),超支比率只有346%,這就是王所長所說的“雖有超支,但

      并不是太多”。當然LHC比SSC便宜,并不止是因爲它的能階低一些,更重要的是因爲它

      沿用了CERN既有的現成隧道和基礎設施,包括水、電、路和建築。在SSC的預算裏,這

      些項目占大約一半,所以如果LHC必須從頭建起,總花費應該在200億2016年美元左右。

      建成之後,LHC的咦骰ㄙM大約是每年12億美元,至今八年,總共又花了將近100億美元。

      王所長計劃建造的 CEPC和SSPC,總預算是1400億人民幣,假設這是今年的幣值,依當

      前的匯率等同210億美元,基本上和LHC的總價一樣。但是SSPC的尺寸比LHC大四倍,能

      階高七倍多,照理應該貴四到七倍之間。所以在邏輯上這有兩個可能:第一是王所長能

      保證在未來30多年的建設期間,有一連串舉世獨創的突破,不但打破全球對撞機價錢隨

      時間上升快於通貨膨脹的傳統,而且反其道而行,能壓低造價四倍以上。第二是高能物

      理界造對撞機的傳統依然健在,包括低估預算四倍左右。

      不論實際預算是多少,一個超千億人民幣級的計劃必然會擠壓其他基礎科學方面的投資

      ,這不但是常識,而且和中國的基礎科學總預算是否增長是兩回事。王所長說因爲總預

      算要增加,所以其他科目不會受擠壓,只是純粹玩弄語法;如果沒有這個計劃,總預算

      的增長就可以真正提升許許多多對國家社會有立即直接貢獻的研究。正如王所長自己提

      到的,中國的基礎科研資金比先進國家少了三倍,如果給凝態物理、量子糾纏、天文物

      理、聲學、光學、生物物理、混沌理論、化學物理、宇宙學、低溫物理、結晶學、流體

      力學、高壓物理、核子物理和非對撞機的高能物理(基礎科學還包括化學、生物、數學

      等等大類,受篇幅所限,這裏只列出部分物理領域)的資金因爲新對撞機而停滯不前,

      不正是王所長宣稱不願見到的嗎?

      王所長反駁楊先生的第四點理由時,說建CEPC的理由不是要找超對稱粒子,而是要研究

      Higgs;這又是玩弄語法的例子。CEPC的能階與LHC相當,LHC找不到超對稱粒子,那麽

      CEPC當然也找不到。懂高能物理的讀者都知道楊先生指的是SSPC;所以王所長真正應該

      回答的問題是SSPC的科學目標是什麽?至於CEPC要花400億人民幣(相當於60億美元,

      假設沒有被低估)來研究Higgs,這對懂高能物理的讀者同樣是很奇怪的,因爲不但LHC

      這個質子對撞機已經在研究Higgs了,日本也即將建造ILC(國際綫性對撞機)來做同樣

      的研究,它的性能和CEPC完全相當,同樣是電子對撞機,只不過因爲是綫性的,所以不

      但價錢低些(目前預算是50億美元),咦髻M用也遠低於CEPC這樣的環形對撞機(因爲

      它沒有同步輻射,所以用電省了很多倍),而且會比CEPC早好幾年咝校珻EPC的任何發

      現,都必然會早已被ILC發表過了,因此CEPC的科學價值絕對是零,那麽它在邏輯上唯

      一可能的作用,就是作爲一個開門的楔子,以便有藉口先投入預算來挖掘隧道,使國家

      考慮是否升級至SSPC時,已經有沉沒成本。王所長對SSPC的科學目標語焉不詳,實在也

      直接影響到CEPC的全部合理性。

      楊先生說高能物理對人類未來不會有好處,王所長舉了很多個以往的例子。姑且不論過

      去不能精確預測未來,而且很不幸的,這些例子都與王所長想做的新對撞機沒有關聯,

      例如同步輻射,這是1945年開發出新的Synchrotron後發現的副作用,但是CEPC和SSPC

      并不是新設計,只不過是既有的環形對撞機的放大版本,怎麽可能偶然發現新的作用呢

      ?又如放射治療所用的高能粒子,也是在1940年代或之前就發現了,如果王所長想用70

      年前的歷史來預測未來30年的科學發展,是不是應該先解答爲什麽過去70年在對撞機上

      投資一直成指數曲綫增加,卻沒有更多的類似貢獻呢?(其實這是因爲粒子的能階越高

      ,就越不穩定。高能物理到1950年代之後,能階已經高到新粒子必然極不穩定,還沒有

      飛出一個原子的直徑就已經衰變了,那當然不可能有什麽實際用處。這個道理王所長應

      該也懂才對啊。)至於WWW,那是一個CERN的職員發明的,但是和高能物理卻沒有關係

      ;就好像愛因斯坦寫下相對論的時候,是專利局的雇員,但是我們不能把相對論算成專

      利法的好處之一,不是嗎?

      其實我們不須要考慮這麽多細節,也可以很快地估計新對撞機對經濟和社會的可能貢獻

      。這是因爲它們只是既有環形對撞機的放大版,完全可以比照LHC的例子:在花費了300

      億美元和6000多名博士級以上的研究人員20年的精力之後,LHC給人類社會帶來了什麽

      附加好處嗎?完全沒有。LHC最重要的技術是超導磁鐵,但是歐洲因此而在磁浮列車上

      有了突破嗎?完全沒有,最新一代的磁浮技術是日本推出的,只花了不到LHC一半的時

      間和少於5%的預算。理工科出身的人都應該明白這個道理:現代科技已經極度專精,同

      樣是超導磁鐵,用在對撞機和用在磁浮列車上的就不完全一樣,而真正困難的研究,就

      在於這些不一樣的地方。王所長列舉的一些技術,全都是對撞機專用的,若要轉移到實

      體工業上,所需的研究等同從頭開始,實在遠不如把那幾千億人民幣直接投入有實際需

      要的方向。

      楊先生說高能所的成就不高,王所長不同意;這是中國物理界内部的人事問題,我不知

      詳情,就不予作評,這裏只談談我對中國高能物理未來發展的一些評論和建議。首先,

      當年歐美會花大錢建Tevatron、SSC和LHC,并不只是爲了找標準模型中最後的幾個粒子

      (即t-quark和Higgs),更重要的是爲了找超越標準模型的粒子。Higgs的質量是

      125GeV,其實是出奇的輕,這叫做Hierarchy Problem,它背後的機制是過去40年高能

      物理研究的絕對焦點。很多物理學家認爲這個機制包括了質量和Higgs差不多的粒子(

      這個觀念叫做Naturalness,超對稱是最流行的理論),所以SSC和LHC都被針對性地設

      計來找這些粒子。上個月LHC正式宣佈什麽都沒找到,那麽超對稱固然是錯的,

      Naturalness也一樣錯了,而且是錯到1/100的精度。現在我們對Hierarchy Problem的

      機制一無所知,Naturalness有可能一直錯到1/10000000000000000。王所長的SSPC只比

      LHC的能階高7倍,所以基本上是拿幾千億來賭Naturalness只錯到1/700,這顯然是勝算

      很小的賭博,就算賭贏了,也對國家社會完全沒有貢獻,頂多得到一個諾貝爾獎的虛名。

      其實事先預測Naturalness會出錯的論文是有的(我指的是真正邏輯自洽而且簡潔的理

      論,不是超對稱利用幾百個自由度撐出來的硬拗;我所記得的,一般預測Naturalness

      錯到1/10000000000000,還沒有預測只錯到1/700的,所以王所長要拿幾千億民脂民膏

      來爲自己豪賭個諾貝爾獎,是完全沒有理論依據的),但是高能物理的主流對他們一向

      嗤之以鼻,很多期刊連審都不審。這是因爲高能物理界一直和現在的王所長一樣,在全

      力勸説政府投資到昂貴的對撞機上,如果走漏了風聲,讓評審者知道有可能什麽都找不

      到,就可能拿不到錢。還好高能物理理論在30年前就是第一個建立了論文預印本(

      Preprint)的互聯網檔案庫的學科,所以回頭挖墳并不難。中國高能理論著重在現象學

      和QCD上,兩者都是不錯的研究題材,但是如果有餘裕,可以考慮是否組織起來,有系

      統地去找出這些預測正確的論文,然後擇優深入研究。

      既然大自然已經選擇了要打破Naturalness,高能實驗面臨了一個大沙漠,環形對撞機

      的投資與報酬完全不成比例,實在應該另种??c,我建議專注在中微子上。中微子實

      驗的耗費遠低於對撞機,而實驗成果是有理論保證的。除了大亞灣這類中微子振蕩實驗

      之外,至今還沒有專注於洪荒中微子(Primordial Neutrino)的研究。只不過這類研

      究需要的不是大筆公家資金(費用應該遠在一億之下),而是研究者的巧思,必須能從

      頭設計,因此很值得有志的實驗者探求。

      最後談談王所長所舉的附加好處中,唯一有新實用意義的例子,也就是自由電子激光。

      正如環形對撞機縮減尺寸和能級之後,可以用來做同步輻射光源,綫性對撞機縮減尺寸

      和能級之後,就成爲自由電子激光。不過同步輻射是老技術,中國早就有了,臺灣和上

      海在過去兩年先後啓用了相當先進的同步輻射光源,而綫性對撞機和自由電子激光,卻

      是中國沒有的經驗和技術,偏偏它是目前最佳的硬X光源(亦即波長很短的X光,同步輻

      射是軟X光),脈衝極短、解析度極高,不止可以看見個別原子,甚至可以看見個別電

      子從一個原子跳到另一個原子的過程,是研究化學反應的最先進工具,在軍事上也有發

      展成太空武器的潛力。正因如此,美國雖然不願意自己掏錢來建ILC,也不肯轉移技術

      給中國,最後硬是把日本拉出來買單。王所長如果還在乎國家的整體利益,就應該組織

      高能所全力攻關這項被美國封鎖的技術,那麽只需不到10億美元(不需要達到ILC的能

      級和尺寸,只要足夠當光源就行了),就可以幫助許多中國的化學家角逐未來的諾貝爾

      獎,比起SSPC那個打水漂的計劃,要强多了。

    • 家园 z't王孟源:答邱成桐教授

      过去这个月,我原本有好几个话题要谈,包括中英关系、LHC的实验结果和CIA最新的幕

      后运作,因为手臂受伤,就暂时搁置。没想到有媒体拿我的文章去质问丘成桐教授,现

      在有好事的读者和媒体牵线,要我答复。我被逼上梁山,只好忍着手臂痛楚,慢慢打出

      这篇文章。

      丘教授的评论是这样开头的:王孟源在高能物理界籍籍无名,我是哈佛数学教授,我同

      伙的超弦大佬们比他论文发得多的太多了。

      大家还记得我写过的《美国式的恐龙法官(三)》那篇文章吗?如果有媒体拿它去质问

      Steven Cohen,他也可以说王孟源在对冲基金界籍籍无名,我是康州第一富豪,我赚的

      钱比他多的太多了。我举这个例子,是为了说明这种对我人身攻击的莫名其妙,让人啼

      笑皆非。我曾经多次提起理亏的人会用狡辩术,最常见的就是人身攻击,这是Strawman

      Fallacy的一种特例,借着把话题转移到对方的专业能力,来避免谈真正的问题核心。

      那这里的真正问题核心是什么呢?绝对不是我王孟源是否天下第一的物理奇才,因为我

      并不是质疑超弦界的智商,而是他们的诚信。我对他们的批评并不是说他们笨,而是物

      理现实在可探测的能阶上是一片空白的背景下,他们宁可无中生有,创造出几十万篇无

      病呻吟的论文,三十多年来做了成千上万个预测,毫无例外地被实验打脸。而事后必然

      回头修改历史,以致到现在,超弦已经被改成可以从逻辑上证明完全没有预测能力,也

      就是典型的不能被证伪的伪科学(参见我的文章《什么是科学?》)。同样的,我对

      Steven Cohen的批评也不是说他笨,而是在法律现实不容许轻易赚钱的背景下,他宁可

      犯法大赚黑钱。如果他拿黑钱赚得极多(从而可以买下法庭,重新定义什么是合法的)

      来回击我,就如同丘教授拿他的超弦同伙的伪科学论文出得极多(从而可以独霸高能物

      理界,重新定义什么是科学)来反击我一样,是颠倒黑白的说法。

      丘教授提起我在哈佛的导师,那么我就提供一些相关的细节吧。我进哈佛的时候,正是

      超弦完全席卷高能物理界的前夕,哈佛物理系是传统科学的最后据点之一,当时的三个

      大佬:Glashow,Coleman,和系主任Georgi都不相信超对称(原因我以前解释过:拿一

      个有几百个自由度的理论来解释只有二十几个自由度的标准模型,那是毫无科学意义的

      ),所以自然也不接受延伸自超对称,而自由度几乎无限的超弦。我在找导师的时候,

      原本是希望跟Glashow(主要是性格使然,他是个老顽童、直肠子,一切实话直说;对

      高能物理不熟的读者,我提一下,Glashow和我后来做Postdoc时的老板Weinberg就是70

      年代创立标准模型的伙伴,不过Weinberg的个性就完全不同),但是他拿诺贝尔奖之后

      ,不再收学生了。刚好他的关门弟子做完Postdoc回哈佛当助理教授,我就主动请他当

      导师。当然整个系的所有学生都想方设法找有名有势的导师,像我这样自愿跟助理教授

      的,的确是绝无仅有。所以丘教授指责我出身无名,在下欣然承受。

      我借着导师的关系,得以受Glashow的教诲,那时就坚定了决心,即使牺牲职业前途,

      也不屈从于超弦邪教。但是物理现实在高于标准模型的能阶上是空白,如果不参加超弦

      界的集体胡扯就出不了论文,而论文的数量不但决定学生是否有出路,也决定了大牌教

      授是否有话语权。哈佛物理系在承受了几年的压力之后,不得不开始雇用超弦界的新星

      ;Glashow,Coleman,和Georgi都即将退居二线。在当时的大环境下,成名教授有三个

      选项:第一个是加入超弦界,例如Weinberg;第二个是坚持科学理念,不碰超弦和超对

      称,但是正因为他们有科学家的修养,在自己有100%的专业把握之前不做断论,既然不

      做这方面,也就不是专家,那么就不公开评论它,例如杨振宁和Coleman(丘教授既然

      崇拜杨振宁,是否可以考虑学习他在这方面的修养呢?);第三个,是虽然知道自己不

      是超弦和超对称的专家,但是从科学的基本原则就可以确定它们是伪科学,必须全力打

      伐,肯这样出头试图力挽狂澜的例子很少,最有名的就是Glashow。

      其实大多数的成名物理学家在1980年代选择了第二条路,一直到2000年,高能物理界在

      Copenhagen开会,大家决定打赌LHC是否会发现超对称粒子,结果还是16:7,有近七成

      的人赌不会!(这个赌注在上周被判赔了,但是赌输的Arkani-Hamed居然有脸说“令人

      吃惊的是我们考虑了这些事情30年,却没有做出一项正确的预测让人能看到。”其实是

      大家早就知道他们在骗人,只是他们死也要抵赖到底)但是这些人平常是沉默的多数,

      在论文数量至上的标准下,早已被排挤到二三线。Glashow更是被迫离开哈佛,转到波

      士顿大学教书,像我这样不识相的后进,自然是成百成千地被清洗出高能物理界。不过

      那和丘教授批评的出身没有关系:超弦界赶走成名大佬的时候,可完全是不在乎他们的

      出身的,所用的唯一借口就是他们出不了那么多论文。

      丘教授的文章除了嘲笑我的出身和论文数量,并且强调杨振宁没有公开批评超对称之外

      ,在有关是否该建秦皇岛对撞机这事上,仍然只是避重就轻地去提历史上对撞机对高能

      物理的贡献,以及基础科学的重要性。可是这里的问题重点正是如何保护并发展中国的

      基础科学。以中国GDP的1%来建秦皇岛对撞机,不但必然会影响真科学的资金来源,更

      糟糕得多的是会吸收至少几万名年轻的学霸进入伪科学界,中国或许不在乎浪费1000多

      亿美元来为超弦邪教建个神坛(有读者把秦皇岛对撞机和郑国渠相比,真正是颠倒是非

      ;郑国渠明显是有益国计民生的,秦皇岛对撞机则刚好相反),但是人才脑力却是21世

      纪经济的最重要资源,几万名绝对顶尖的学生就这样被糟蹋了,中国能承担得起吗?

      至于对撞机在历史上的发现,我必须强调秦皇岛对撞机并不是第一个设计来找超对称粒

      子的对撞机,连第二个都不是。1995年之后的Tevatron升级和2000年代的LHC都有寻找

      超对称粒子的这个主要任务。Tevatron升级我是绝对支持的,它的费用很低,而且可以

      为超对称盖棺论定。后来找不到,丘教授和他的超弦伙伴耍赖,硬要再建贵超过10倍的

      LHC,我就觉得应该仔细斟酌单为Higgs花那么多钱是否合适了。现在LHC也找不到,超

      对称不但死透,尸体都烂光了,丘教授居然还要为了把超对称造成神,再建更贵10倍的

      秦皇岛对撞机,而且还有脸说是为中国着想,我真不知道这逻辑是天外何处飞来的。如

      果把人才脑力的浪费也算进去,长期的损失应该在10倍以上,那么为了一个伪科学计划

      ,值得吗?

    • 家园 中国启动“天琴”探测引力波 20年总投资约150亿

      感觉是 ***人傻钱多,大家都来骗啊。

      中国科学院这几年一直奋斗在科技“钱”沿~~~ ,在**任期内尽可能地多骗钱。

      然后等****下台、新领导上台清算***时,这些计划又会变成科学院控诉***的证据。

      中山大学那个真是属于空手套白狼,尼玛高能所好歹还有很多大科学工程成功运营的经验,中山大学啥基础没有上来就要150亿真是跪了

      ============================================

      文章来源:北京日报 网络编辑:刘照辉

      发布时间:2016-02-15

      【导语】据新华社广州电记者14日从中山大学获悉,该校正牵头国内引力波研究,计划

      用20年时间,完成总投资约为150亿元的“天琴计划” 。目前,中山大学珠海校区正在

      建设引力波研究所需的地面基础设施。

        据新华社广州电 记者14日从中山大学获悉,该校正牵头国内引力波研究,计划用

      20年时间,完成总投资约为150亿元的“天琴计划”。目前,中山大学珠海校区正在建

      设引力波研究所需的地面基础设施。已经启动山洞超静实验室和激光测距地面台站基础

      设施建设,部分技术研究已有具体进展。

        据了解,引力波是加速中的质量在时空中所产生的波动,也被比喻为时空的“涟漪

      ”。爱因斯坦的广义相对论认为,任何有质量的物体加速运动都会对周围的时空产生影

      响,其作用的形式就是引力波。

        引力波探测是世界科学界公认的,难度最大的尖端科技之一,也是一项意义重大的

      物理学基础研究。一旦探测成功,将成为人类认知史上具有里程碑意义的科学发现。

        此前,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人宣布,科学家首次直接探测到引

      力波。这距离1916年爱因斯坦预言引力波存在刚好一百年。

        据介绍,中山大学“天琴计划”是以引力波研究为中心,开展空间引力波探测计划

      任务的预先研究,制定中国空间引力波探测计划的实施方案和路线图,并开展关键技术

      研究。主要分为四个阶段实施:第一阶段,完成月球/卫星激光测距系统、大型激光陀

      螺仪等“天琴计划”地面辅助设施;第二阶段,完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关

      键技术验证,以及空间等效原理实验检验;第三阶段,完成高精度惯性传感、星间激光

      测距等关键技术验证,以及全球重力场测量;第四阶段,完成所有空间引力波探测所需

      的关键技术,发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。

        据了解,中山大学“天琴计划”将需要100人左右的教师团队,四五百人的研究、

      工程技术人员以及博士后。为此,中山大学已发布招聘启事,面向全球招募人才。

        新闻背后

    • 家园 杨振宁终于发话了:中国今天不宜建造超大对撞机

      老杨左右开弓,狂打老姚和高能所的脸,顺带着还打了支持BEPC的小平和正道的脸

      读他的意思,和王孟源类似,药性疼还说老杨不会反对,自己打嘴。

      相信任何一个理论学家都希望看到自己的理论被验证。但是人家老杨就能把人民的利益

      放在第一位。

      看看老杨,再看看一公,春雨。真是高下立判云泥之别。

      杨振宁:中国今天不宜建造超大对撞机 | 独家

      2016-09-04 杨振宁 知识分子

      ?杨振宁教授近照,所持之书为2008年版《曙光集》。来源:杨振宁教授

      编者按:

      2012年至今,中国科学界,特别是物理学界,激烈争议一个百亿甚至可能上千

      亿人民币的大型项目。超级对撞机项目由中国科学院高能物理研究所提出,科学家代表

      为高能所所长、中国科学院院士王贻芳研究员。支持和反对这一项目的意见都有。支持

      方包括著名数学家、菲尔茨奖获得者、哈佛大学教授丘成桐以及超弦理论权威、菲尔茨

      奖得主威滕(Edward Witten)等。

      原本在物理学界内部的争论,最近因为丘成桐和威滕等在中国的活动引发中国

      媒体报道,导致支持方的意见传播较为广泛。

      近日,丘成桐教授在微信公号“老顾谈几何”再度发表意见,其中涉及著名物

      理学家、1957年第一位华人诺贝尔奖得主、今年94岁的杨振宁教授。

      杨振宁先生因此授权《知识分子》公布他的意见。

      为了便于大家了解事情的起因,《知识分子》在杨先生的文章之后附上相关文

      章:丘成桐先生8月29日的意见原文,被丘先生所批评的王孟源博士的文章(点击文末

      “阅读原文”查看),以及8月7日丘成桐先生对新华社记者的谈话。

      ● ● ●

      中国今天不宜建造超大对撞机

      杨振宁

      8月29日微信公众号《老顾谈几何》中有一篇文章,题目是《丘成桐:关于中国建设高

      能对撞机的几点意见并回答媒体的问题》,讲到他(丘)赞成中国建造超大对撞机,而

      我(杨)反对,他难相信。其中一段如下:

      这些实验背后的基础理论都用到杨先生的学说。每一次突破后,我们对杨先生的学问更

      加佩服!所以说杨先生反对高能物理需要有更进一步的发展,使人费解!

      丘教授的理解有误!我绝不反对高能物理继续发展。我反对的是中国今天开始建造超大

      对撞机,原因如下:

      (一)建造大对撞机美国有痛苦的经验: 1989 年美国开始建造当时世界最大对撞机,

      预算开始预估为30亿美元,后来数次增加,达到80亿美元,引起众多反对声音,以致

      1992 年国会痛苦地终止了此计划,白费了约30亿美元。这项经验使大家普遍认为造大

      对撞机是进无底洞。

      目前世界最大对撞机是CERN 的LHC。2012 年6000 位物理学家用此对撞机发现了Higgs

      粒子,是粒子物理学的大贡献,验证了“标准模型”。LHC 的建造前后用了许多年,建

      造费加上探测器费等等加起来一共不少于100亿美元。高能所建议的超大对撞机预算不

      可能少于200亿美元。

      (二)高能所倡议在中国建造超大对撞机,费用由许多国家分摊。可是其中中国的份额

      必极可观。今天全世界都惊叹中国GDP已跃居世界第二。可是中国仍然只是一个发展中

      国家,人均GDP还少于巴西,墨西哥或马来西亚,还有数亿农民与农民工,还有急待解

      决的环保问题,教育问题,医药健康问题,等等。建造超大对撞机,费用奇大,对解决

      这些燃眉问题不利,我认为目前不宜考虑。

      (三)建造超大对撞机必将大大挤压其他基础科学的经费,包括生命科学,凝聚态物理

      ,天文物理,等等。

      (四)为什么有不少高能物理学家积极赞成建造超大对撞机呢?原因如下:

      A.高能物理学是二战后的一个新兴领域,此领域七十年来有了辉煌的成就,验证了“标

      准模型”,使人类对物质世界中三种基本力量有了深入了解。可是还有两项大问题没有

      解决:

      甲)对剩下的第四种基本力量,引力,的深入了解还有基本困难。

      乙) 还没有能了解如何统一力量与质量。希望解决此二问题当然是所有物理学家的愿望。

      B.有些高能物理学家希望用超大对撞机发现“超对称粒子”,从而为人类指出解决此二

      问题的方向。

      但是找超对称粒子已经有很多年了,完全落空。今天希望用超大对撞机来找到超对称粒

      子,只是一部份高能物理学家的一个猜想。多数物理学家,包括我在内,认为超对称粒

      子的存在只是一个猜想,没有任何实验根据,希望用极大对撞机发现此猜想中的粒子更

      只是猜想加猜想。

      (五)七十年来高能物理的大成就对人类生活有没有实在好处呢?没有。假如高能所建

      议的超大对撞机能实现,而且真能成功地将高能物理学更推进一大步,对人类生活有没

      有实在好处呢?我认为短中期内不会有,三十年,五十年内不会有。而且我知道绝大多

      数物理学家都同意我的这个说法。

      (六)中国建立高能所到今天已有三十多年。如何评价这三十多年的成就?今天世界重

      要高能物理学家中,中国占有率不到百分之一、二。建造超大对撞机,其设计,以及建

      成后的运转与分析,必将由90%的非中国人来主导。如果能得到诺贝尔奖,获奖者会是

      中国人吗?

      (七)不建超大对撞机,高能物理就完全没有前途了吗?不然。我认为至少有两个方向

      值得探索:A. 寻找新加速器原理。B.寻找美妙的几何结构,如弦理论所研究的。这两

      方面的研究都不那么费钱,符合当今世界经济发展的总趋势。

      • 家园 王怡芳回应杨振宁:杨先生是我尊敬的前辈科学家,我更尊重科

        王贻芳真是个大忽悠啊。看他评价美国ssc说的,还美国人失去了梦想的勇气。尼

        玛,美国人要是觉得ssc这么好这么牛逼,现在可以再把ssc建回来呀。王在stanford和mit做的博士后,那个时候ssc早砍了。美国都失去了领导 地位了,还到美国做什么博士后?这个人,论述问题,尽是些私货,科学的东西很少。

        高能所的政工干部水平明显的不如理论所的。 这人的问题是没有big picture,本来搞高能的人应该了解建一个新collider需要多少技 术准备,理论准备,高能研究的方向在哪里,但这人完全说不出来,而且根本不了解 SSC的历史。比如当 年LEP的goal是W/Z,Tevatron的goal是higgs,LHC的goal还是higgs.那中国的collider的

        goal是什么?王根本说不出来。SSC被cut虽然有政治原因,但最根本的还是SSC是正负质子对撞机,理论设 计的时候对bunch之间的cross talk设计错误,导致中途需要加大drift tube的直径。 说丫的花钱如流水完全不为过,即使是SSC吊销的20年后,高能的人出门都是坐limo而 不是taxi. 这么多要研究的学科,高能粒子前五十名也排不上。

        -----------------------------------------------------------------------------

        今天(9月4日)《知识分子》刊发了杨振宁先生的文章《中国今天不宜建造超大对撞机

        》,作为正在高能物理一线从事实验工作的科学家、现任中国科学院高能物理研究所所

        长,我不能同意他的观点。杨先生是我尊敬的前辈科学家,我更尊重科学和理性。如果

        以下言语有冒犯之处,还请原谅。

        (一) 杨先生反对的第一点理由是造大加速器是无底洞,因为美国的SSC造价飙升

        ,半途而废,浪费了30亿美元。欧洲的强子对撞机花费了100亿美元。中国的大加速器

        不可能少于200亿美元,甚至是一个无底洞。

        这里实际上有三个问题,一个是SSC为什么会失败,第二是中国的大加速器到底需要多

        少钱,第三是这个估计可靠吗? 是不是又一个无底洞。下面我一一回答。

        (1)美国的SSC为什么会失败 ? 大加速器都是无底洞吗 ?

        美国SSC失败的原因有很多,包括当时的政府赤字且与国际空间站争夺经费、美国的两

        党政治斗争、德克萨斯与其它地区的区域竞争,还有管理不善、预算错误、造价飙升、

        国际合作不够等。具体分析及历史资料见参考文献【2,3】。其实“预算超支”绝不是

        SSC失败的主要原因,而是有其特殊及偶然原因,主要是政治因素。

        对美国来说SSC半途下马是一个极为错误的决定,它使美国的高能物理研究失去了发现

        希格斯粒子的机会,失去了未来发展的基础和机遇,失去了国际领导地位,到现在还没

        有翻身。这个决定对美国的大科学研究产生了极为负面的影响,并使一代美国人失去了

        梦想的勇气。当年美国科学界反对SSC的理由跟我们今天在中国听到的有很多相似的地

        方。事实上SSC的终止并没有让任何科学家获得经费的增加,当然SSC的启动也没有减少

        任何人的经费,很多当年反对的人后来也后悔了。

        在此之后欧洲建造了大型强子对撞机(LHC),获得了极大的成功。虽有超支,但并不

        是太多。说明大型加速器并不一定是“无底洞”,是可以成功的。

        中国的政治与美国完全不同,对大工程建设实际上有其优越性,偶然性较小。今天的中

        国已经干了很多美国人不干、或干不了的事,未来这样的事还会有。SSC失败,不代表

        我们就不能建造大型加速器。我们应该要科学仔细地分析,同时要做好国际合作,做好

        管理,控制预算。

        (2)到底需要多少钱?我们规划的大型对撞机项目(以周长为100公里算)分两步走:

        第一步正负电子对撞机(CEPC)建设阶段,约在2022-2030年间,工程造价(不包括土

        地、“七通一平”等)约400亿人民币。如果这第一步成功,CEPC有新物理的迹象,且

        高场磁铁所需新型超导材料技术成熟,其价格降到合理水平(比如~20元/千伏安米),

        我们可以走第二步 质子对撞机(SPPC)阶段,工程造价在1000 亿人民币以内,时间

        是在2040-2050年左右。这里如果减去国际贡献约30%,中国政府应该出资大约300亿人

        民币(每年30亿)和700亿人民币(每年70亿),但不包括未来的通货膨胀。这里有一

        个“第二阶段”是为了说明这个方案有极为长远的科学寿命,可以带动更重要的技术发

        展(如高温超导),是对“第一阶段”科学及技术意义的一个补充。我们现在讨论其设

        计也是为了保留未来发展的可能性,避免因为考虑不周,比如加速器隧道周长与截面大

        小等,把未来发展的可能性给堵死了。有这样一个第二阶段的长远目标也会对高能物理

        和相关技术的发展有重大意义。

        (3) 这个价格估计是否可靠,是不是会成为无底洞而重蹈美国SSC的覆辙 ? 首先我们知

        道在过去50年间,国际上有许多成功的加速器工程(如LEP,LHC, PEPII, KEKB/

        SuperKEKB等),也有许多不太成功的加速器工程(ISABELLE,SSC,FAIR等)。这里不

        成功的都是质子加速器,电子对撞机还没有不成功的先例。原因主要还是质子加速器较

        为复杂,对超导技术的前瞻与预估较难,不易在技术、造价与指标上有一个恰当的把握

        。指标高了造价会超,指标低了又显得过于保守。

        国内大型工程成功的案例很多,高能所建所40年以来,在北京正负电子对撞机、大亚湾

        中微子实验、散裂中子源、ADS注入器等超过亿元的大型加速器及探测器工程中,均按

        工期、指标完成,实际造价与预算相比,连5%都没有超。我们有成熟的估价、建造、管

        理经验。

        事实对CEPC的估价我们采用了两种办法:

        1)分解法:将各设备部件造价相加;

        2)类比法:与国内外已完成的同类装置与设备相比。

        在总价和系统级,两种办法必须在20%以内一致。

        在完成了初步概念设计【1】以后,我们产生了一个1000多项的设备清单,据此进行了

        造价估计,并邀请国内外专家进行了评审。如果杨先生不相信我们的估价,可以组织再

        次评审。

        对第二阶段SPPC的估计我们只采用了类比法。因为这不是现阶段的主要任务,也不是一

        定要上的,只是一个可能性。谈论它的造价意义不大。因为我们说过了,不成熟(包括

        造价)不会启动,所以怎么会是无底洞呢 ?

        (二) 杨先生反对的第二点理由是中国目前仍然是一个发展中国家,还有亟待解决

        的民生问题,超大对撞机不是燃眉之急,目前不宜考虑。

        任何一个国家,特别是对中国这样一个大国,必须考虑当下和长远,不可偏废。民生问

        题当然要解决,而且这也确实是目前国家预算支出的主要内容。但我们也要考虑长远,

        要有合适的比例进行基础科学研究,要能够不断发展,要有领先世界的能力。清末的中

        国,人民富庶,GDP世界第一,虽然有能力购买枪炮,但不掌握科学,没有可持续发展

        能力,最后还是被动挨打,民生也无从谈起。

        几百年来,对物质微观结构的研究,从分子、原子到原子核、基本粒子,在相当程度上

        引领了人类科学的发展。高能物理研究物质的最小结构及其规律,采用的手段覆盖领域

        宽广,从加速器、探测器到低温、超导、微波、高频、真空、电源、精密机械、自动控

        制、计算机与网络等,在很大程度上引领了这些高技术的发展并得到广泛应用,是基础

        科学及高技术研究中具有标志性的一个重大领域。建造大型对撞机可以使我们在这样一

        个重大的、有引领作用的科学领域领先国际达几十年,可以在相关技术领域领先国际,

        使一些重要产品实现国产化并走到世界最前沿,可以形成一个国际科学与技术中心引进

        吸收国外的智力资源,可以培养几千名有创新能力的物质科学及相关技术的顶尖人才,

        怎么不是燃眉之急,当务之急 ?

        事实上,中国政府和普通民众给全世界人民的感觉是很有钱,也很势利。一个大国,没

        有对人类文明的贡献,大概很难说话响亮,有软实力和影响力。这也反过来影响了中国

        在世界上获取利益。从占GDP的比例来看,大型对撞机的造价(即使包括SPPC)并没有

        超过上世纪80年代的北京正负电子对撞机,也低于国际上的LEP、LHC、SSC、ILC等各类

        已完成的和计划中的设施。

        在下一个五年计划开建大型对撞机,是我们在高能物理领域领先国际的一个难得的机遇

        。首先新发现的希格斯粒子质量很低,使我们有可能提出环形正负电子对撞机这个方案

        来研究它,而且这个环形对撞机还有机会改造成质子对撞机,有长达50年以上的科学寿

        命;其次,欧洲、美国和日本手头都有项目,20年之内很难腾出手来,我们的竞争环境

        相对较好;第三,我们有北京正负电子对撞机的经验,刚好这个机会是我们的长项,有

        技术和人员队伍的积累。这个机遇期的时间窗口只有10年,失去这个机会,下一次就不

        知道是什么时候了。同时我们有极好的大型地下工程施工经验,中国的经济仍处于高速

        发展期,也处于转型期,有建设能力和科学需求。因此大型对撞机是一个各方面都合适

        的项目。

        (三) 杨先生反对的第三点理由是建造超大对撞机必将大大挤压其他基础科学的经费

        中国的基础研究经费目前占研发经费的比重大约是5%,国际上发达国家一般是15%。我

        们是发展中国家向发达国家迈进,同时又是一个大国,我认为应该逐步增加到10%,直

        至最后向15%迈进。所以从数字看,基础研究经费还有巨大的增长空间(大约每年1000

        亿人民币以上),不存在挤压其他基础科学研究经费的情况。

        另一方面,增加的经费应该向哪个方面投呢? 大家都知道我国的基础科学研究经费中有

        相当大的一个比重是用来购买仪器,而且主要是外国仪器。所以如果我们突然平均地增

        加基础研究经费,或向某些领域倾斜,估计会大大拉动美欧日的GDP。而如果我们花10

        年的时间投入300亿建造加速器,90%以上的钱会花在国内,会推动国内企业的技术进步

        和市场占有率,会培养成千上万的有能力自己设计与建造设备的科学家和工程师,这将

        大大推动我国科学仪器设备的发展,同时也会推动其它领域的发展。事实上这个投入也

        没有大大改变各领域的投资比例,从长期来看,是使各领域的比例与国际上基本一致(

        目前国内粒子物理、核物理比例严重偏低是一个事实)。国家现在提出发起和领导国际

        大科学工程和计划,CEPC就是一个极好的候选项目。这与发展其它基础科学也不矛盾。

        (四) 杨先生反对的第四点理由是高能物理学家想寻找的“超对称粒子”和“量子

        引力化”都未被发现,未来希望用对撞机发现猜想中的粒子也是不会成功的。

        建造大型对撞机的科学目标自然不是杨先生所说的那样。在我亲手交给杨先生的《CEPC

        初步概念设计报告》(英文)【1】中,我们清楚地描述了科学目标。简言之,粒子物

        理目前的标准模型只是一个在低能情形下的有效理论,需要继续发展更深层次的理论,

        虽然现在已有一些超出该模型的实验证据,但需要更多的实验证据指明未来的发展方向

        。目前已知的标准模型中的问题,大部分与希格斯粒子有关,因此更深层次的新物理应

        该会从希格斯粒子处露出蛛丝马迹。CEPC可以将希格斯粒子的测量精度提高至1%左右,

        比LHC好10倍,这就可以确认希格斯粒子的性质,判断希格斯粒子是否与标准模型预言

        完全一致。同时CEPC还有望首次测量希格斯粒子的自耦合,确定希格斯场参与的真空相

        变的形式,这对宇宙的早期演化具有重要意义。因此,无论LHC是否发现新物理,CEPC

        都是需要的,这是粒子物理发展中跳不过去的一步。

        如果有新的希格斯粒子耦合形式,新的伴随粒子,非点结构的希格斯粒子,或其它与标

        准模型的偏差,我们可以进行第二阶段,建造大型质子对撞机,直接寻找造成偏差的原

        因。这个原因当然可能是超对称粒子,也可能是其他粒子。对我们实验物理学家来说,

        我们会关心理论物理学家的预言,但绝不会依赖他们。现在就预言对撞机会发现或不会

        发现猜想中的粒子,有点过于武断了,这也不是国际高能物理学界的主流意见。

        (五) 杨先生反对的第五点理由是七十年来高能物理的大成就对人类生活没有实在

        的好处,未来也不会有好处。

        七十年来,高能物理有许多成绩,其发展出来的技术与人类生活息息相关。没有高能物

        理,就没有同步辐射光源(发展自正负电子环形对撞机)、自由电子激光(发展自正负

        电子直线对撞机)和散裂中子源等装置,我们现在的许多生物、地质、环境、材料、凝

        聚态等方面的进步就无从谈起。没有高能物理,今天在医院里的很多检查与治疗(MRI

        ,PET, 癌症的放射性治疗等)就不会存在,或者不会那么先进,或者会推迟出现,许

        多人的生命会被缩短,生活质量会被降低。没有高能物理,就没有(或者推迟出现)触

        摸屏,智能手机就是一个梦想;没有高能物理,就没有WWW网页,大家就不能上网,网

        络经济更是无从谈起。人类从WWW网页中得到的收益,已远远大于此前对高能物理的全

        部投入。

        中国建大加速器对我们有什么实际的好处呢 ? 第一阶段300亿人民币的投入(2022年起

        ,每年30亿),至少使我们可以在以下技术方面实现国产化,并领先国际:

        a) 高性能超导高频腔(应用于几乎所有的加速器)

        b) 高效率、大功率微波功率源(也可应用于雷达、广播、通讯、加速器等)

        c) 大型低温制冷机(也可应用于科研设施、火箭发动机、医疗设备等)

        d) 高速、抗辐照硅探测器、电子线路与芯片等。

        同时我们还可以在精密机械、微波、真空、自动控制、数据获取与处理,计算机与网络

        通讯等技术方面领先国际,可以培养上千名顶尖的物理学家和工程师,引进上千名国际

        顶尖的科学家和工程师,形成一个国际化的科学中心。如果有第二阶段,2040年起每年

        70亿人民币的投入,可以带动高温超导材料、超导磁体等应用技术的实用化,并国际领

        先。这个产业的规模大概远远超过700亿人民币。除此之外,也许还有出人意料的新发

        现、新技术。至于高能物理科学发现的直接应用,目前我们无法预料,但这已经不重要

        了。对物质结构和基本粒子的研究,其重要性怎么强调都不为过。中国人可以嘲笑古希

        腊人及后来的欧洲人研究原子、天体运行规律、量子力学、希格斯粒子没有用,但最后

        吃苦头的还是自己。

        (六) 杨先生反对的第六点理由是高能所三十年来的成就不高,超大对撞机90%的

        工作将由非中国人来主导,诺贝尔奖也不会是中国人。

        高能所从建立到现在已有四十多年,其发展主要还是最近三十多年,从建立北京正负电

        子对撞机开始。国家对高能所在高能物理研究方面(高能所还有天体物理、多学科及应

        用研究)的投入,除人员建筑、实验室及设备、研究经费之外,主要科学设施是北京正

        负电子对撞机(2.4亿元,1984年),北京正负电子对撞机重大改造工程(6.4亿,2004

        年),和大亚湾中微子实验(1.7亿,2007年)等,一共约10亿元人民币(当然1984年

        的2.4亿还是很多的)。与国内其它领域相比,比如杨先生提到的生物、凝聚态、天文

        物理等,无论是总数还是人均,都绝对不算多。这些投入取得的成果、各种国内外奖励

        ,这里不一一列举,与国内其它领域相比,绝对不少。这点投资,与国际上比,差好几

        个数量级;但取得的成果,还是可以跟他们比肩的,至少我们现在是国际高能物理领域

        四大实验室之一(CERN,Fermi,KEK,IHEP)。

        我们中国的科学家2012年在国际上独立地首次提出CEPC-SPPC的设想,得到国际上的积

        极响应与支持。随后我们开展了初步概念设计,虽然有国际参与(特别是从开展国际合

        作考虑),但主要是以我们为主完成了《初步概念设计报告》【1】。所以将来超大对

        撞机70%的工作将由中国人来主导完成,至少会与我们的出资比例一致。杨先生要是还

        没有信心,可以去问问国际上主要的国家实验室主任们。

        事实上,高能所有三十多年正负电子对撞机的经验,提出CEPC是经过深思熟虑的。高能

        所参加过80年代北京正负电子对撞机设计与建设的专家都说,当年的困难比起今天的

        CEPC,只大不小。相信我们不会一代不如一代,有信心、能力和勇气独立完成CEPC。当

        然从国际合作考虑,还是需要放手一些工作内容。

        至于未来第二阶段质子加速器的工作,我们目前确实经验不足,需要努力。但我们还有

        二十多年,可以实现“完成工作与出资比例相当”这个最低目标。以我们过去三十多年

        进步的记录来看,这个目标是可以完成的。

        至于中国人得诺贝尔奖,我觉得无法预料,也不是国家对基础科学投入的目的,更不是

        我们个人从事科学研究的目的。我们追求的是对自然界的理解和掌握。CERN发现了希格

        斯粒子,爱丁堡的希格斯拿到了诺贝尔奖。我们希望中国有一个CERN这样的研究机构、

        研究成果和技术能力,至于有没有爱丁堡这样的机构和希格斯这样的人去得诺贝尔奖,

        并不重要。

        (七) 杨先生反对的第七点理由是高能物理的前途在“新加速原理”和“几何理论

        ”,不在大型加速器。

        “新加速原理”确实是一个加速器发展的重要方向,也许将来(几十年内)能用于高能

        物理固定靶实验,或某些对束流品质要求不高的应用领域。在高能对撞机方面,无论是

        束流品质还是能量利用效率,都还有太长的路要走。在此期间,高能物理不能停止发展

        ,等待这个新技术成熟。至于“几何理论”,或是“弦理论”,更是虚无缥缈,与实验

        有太多的距离,不是我们现在考虑的问题。

        高能物理的前途在哪里,见仁见智。中国现在没有诺贝尔物理学奖获得者,但国际上有

        ,而且很多,杨先生的看法显然与大家不同。不仅现在不同,过去几十年都不同。据有

        关资料,杨先生对高能物理的未来发展自60年代起就是悲观的,所以与粒子物理标准模

        型失之交臂。自70年代起就反对中国建造高能加速器【4】。幸亏小平同志听从了李政

        道等其他著名科学家的建议,才有了今天的高能物理所、北京正负电子对撞机和大亚湾

        中微子实验及其重大成果,也有了我们的同步辐射光源、散裂中子源等大科学平台为全

        国的科技界服务。面对未来,我们应该更多地听取科研一线新生代科学家的意见,他们

        才能引领我们的科技事业兴旺发达,领先国际。

        (编者注:文中红色部分为王贻芳先生标注)

        参考文献:

        【1】 http://cepc.ihep.ac.cn/preCDR/volume.html

        【2】 S. Wojcicki, Rev. of Acce. Sci. and Tech. Vol. 1 (2008) 259–302;

        Vol. 2 (2009) 265–301

        【3】 M.Riordan, L. Hoddeson and A. Kolb, Tunnel Vision – The rise and

        fall of the Superconducting Super Collider, The University of Chicago Press

        ,2015

    • 家园 zt中国首颗量子通信卫星又是世纪大骗局  

      这个发帖子的人也谈不上真懂,但是还是透露了一些

      量子卫星的真相?

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      新语丝打假潘有十几年了

      http://xys.org/xys/ebooks/others/science/dajia17/panjianwei.txt

      中国首颗量子通信卫星又是世纪大骗局

        作者:VOLTES

        小弟刚看了这个新闻,还真吓了一跳,还以为中国在量子通信有什么重大突破,

      不过负责这个的潘健伟本来争议就很大,标准的牛皮大王一个,他干的事都要存疑,

      仔细看了一下内容,只差没喷饭。

        这哪里是什么量子通信??实际上的通信内容还是用传统方式加密通过激光传

      送,被量子加密的只有秘钥(先不谈真假),敌人要窃听根本不用去管被量子加密的

      秘钥,只要破解用传统手段加密的实际内容就成了,这个所谓的量子加密的秘钥唯

      一的作用就是一但被别人侦测,量子态会塌陷可以被自己侦知,切断通讯,不过这

      其实没啥意义,因为激光通讯量巨大,等你知道切断通讯,资料都早被敌人拿走了,

      要侦查有没有人窃听高指向性的激光方法多的是,不需要用到连爱因斯坦都搞不

      懂的量子纠缠。

        量子通信早在1984年就由IBM公司的研究人员Bennett和蒙特利尔大学的学者

      Brassard提出,但是专管通信安全的美国国家安全局是连经费都懒得出, 原因就

      是量子通信用的量子纠缠在理论本身都还有很大的问题(连爱因斯坦都搞不懂),

      真正的量子通信是要通信内容都用量子加密,实用上必须制造一个一个单光子出

      来量子加密,做不做的出来是一回事,就算做的出来通讯速度也奇慢无比,所以不

      管美国欧洲日本都还停留在实验室阶段。

        中国一向爱吹牛造假,用个量子通信这个连爱因斯坦都搞的迷迷糊糊的名词

      来胡弄世人,说穿了就是一个激光通信卫星而已,但是说激光通信卫星比起来中国

      落后的很,加个量子两字,就变世界第一了。

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      ZT咱把话放在这里。潘的所谓量子缠绕超距通讯。是个大狗屁

      这颗“量子科学实验卫星”,说白了, 就是在太空环境下测验贝尔不等式而已,是Anton Zeilinger利用中国做他所谓的QUESS (Quantum Experiments at Space Scale) 实验.

      这好比化大代价到太空中去测量不存在的以太,意义不大.

      欧洲太空局不愿化钱做这个意义不大的实验, 美国NASA也不愿化钱做这个意义不大的实验。

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      加一个视频

      视频] 量子通信量子计算物理学家扎林格 (Anton Zeilinger) 和 达赖喇嘛讨论量子物。 这类"隔空传物"研究也是一种宗教哲学探索,这大概为何扎林格要和达赖喇嘛讨论量子物理。扎林格教授是量子通信量子计算物理学家中科院士潘建伟的博士导师。

      国内翻墙五毛就不要点了, 油管子录像,你们也看不懂英语。

      链接出处

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      转帖,

      咱把话放在这里。潘的所谓量子缠绕超距通讯。是个大狗屁。为什么? 违反相对论基本原理。骗科研经费的东西。它是基于所谓的量子隐含量导致信息非定域瞬时传播假说。可以这么讲。如果世界上有谁真的实验证明信息瞬时传播。(注意。信息是能量的一种。)那是革命性的。证明了相对论的破产。老早就应该得炸奖了。

      量子瞬时超距测量,只要让鼓吹者给出信号走的比光速快的证明就可辨明。当年潘开狮子口要一百亿搞这个项目。他本人百分之十已经亿万富翁。西方已经量子缠绕热过气了。我倒要看看这个骗局怎么收场。这么多钱给这个项目骗去,其他领域就缺钱了。损失不是一般的。

      他们变戏法的所谓的量子缠绕。就是单色光干绕的新名称。只不过干挠光距长些。单色光质量好些。其实从量子学基本原理。那来的单光子。单光子就是一个能量包。如果那样。就不是单色。单色光是一个无限平面波。他们搞的就是高频周期脉冲激光干绕的实验。许多骗局就在周期脉冲里。

      光不能同时显示它的粒子性和波性。要未粒子性要未波性。不能同时用二种原理同时处理一个问题。潘的论文里也没有讲产生了单个光子的证明。

      前阵子有报导拍摄单光子镜面反弹的视频。扯蛋嘛。仔细想想。可能拍到单光子吗?拍到的只能是周期脉冲光不同脉冲峰的组合成像。只不过每个画面只有一个峰。此峰在画面上好象在移动。但是不是同一个峰。看上去像只有一个脉冲。快门也就是光子感应器的接受信号的速度,那里能快过光速? 只是达到高频脉冲同步吧。要证明真拍到单光子。让实验的光路上放一个微结构。拍微结构被光子撞后的动态。单光子和多光子撞击会有不同动态。

      去年意大利国家实验室测量中微子速度。中微子源是瑞士欧洲核子中心。号称测到中微子速度快过光子。遭到普遍质凝。后来重复检查。讲计算机信号接收板的电缆没有拧紧。实验收到信号超前了。我百思不得其解。电线接触不好顶多信号弱或损失。怎么会超前。后来想通了。长话短说。信号板就是个电感电容电阻线路。理想的电阻为零。如果不为零。相位就移动了。电缆接触不好,增加了电阻,使得周期信号相位移动。使得波形看上去超前了,(怎么不说落后呢?)被那些“物理大师”兴奋地宣布打破爱因斯坦的相对论基本假设。现在宇宙学界也是奇怪理论多多。特别是大师的理论。反正没法实验证明。

      • 家园 量子通信之不负责任科普

        目前能看到的最好的科普贴 ,这么长俺竟然看完了,木有脚得累。几个酸评论水平

        差了很多条街,晦涩难懂,但也得承认吹了这么半天,其实就是搞了个密室。有基本科学素养和道德的妓者小编都应该在文章里把这事点到,但特色大国那些报道里根本木有,急着舔的就更是搅浑水

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        首先,量子通信分广义和狭义。广义是用纠缠态光子来做信息载体,就好像无线通信通

        过无线波传信息,光通信通过光(一般是激光)传信息。广义量子通信有很玄的部分,

        比如teleportation,就是说纠缠光子在无限远距离可以传送状态,近似于心灵感应。

        这个理论上靠不靠谱咱不说,咱不搞物理,但是这个离实际应用似乎还有若干光年的距

        离,所以这里咱不拿这个说事。好吧,如果你是物理专家,觉得这个很靠谱,很快就能

        用来传hello world。那就不用往下看了。

        那么不谈这个teleportation,就说说单光子的的传送吧。这个和心灵感应不同,是需

        要发送光子到接收端的。这个大家都能接受,对吧?现在的量子通信是怎么做的呢?光

        子是波啊,有波就有振动方向啊。这个方向在传输过程中如果不受干扰是不变的。物理

        名词叫偏振态。接收端用一个偏振镜,你就想象成一个细缝吧。那么这个细缝的方向和

        这个波的偏振方向是一致的话,这个光子就可以被接收到了。接收端的偏振片是要转动

        的,转一个角度收一个光子。很简单吧。别被纠缠态啥的名词忽悠了,激光通信里偏振

        态是一个研究很多的问题,不同偏振态的光子在介质里传输的速度实际是有很小的不同

        的。这个先不提。那么这个光子在传输的过程中碰到其他物质怎么办?很可能接收端就

        收不到了。光子的运行方向变了嘛。被窃听了怎么办?这个是纠缠光子特殊的地方,被

        窃听了的光子的偏振方向就随机改变了。接收端的偏振片可能就收不到了。这个说明了

        什么?发送端和接收端要通过比对发送和接受的码字来确定是不是被窃听了。如果发送

        和接受的码字错的太多,说明这个信道不能用了。是被窃听了吗?也许。当然也可能是

        中间介质出问题了。比如天边突然飘过一片云挡在了发送和接受端中间。也许一阵风,

        吹来了pm2.5的尘埃。anyway,you got the idea。

        咱先歇一下,说说光纤通信。光纤这个东西是个了不起的发明,高锟教授因为这个得了

        诺贝尔。当时的发现是玻璃为啥不能用来传激光呢?因为杂质太多。所以要提纯。当年

        的光纤,实际上是玻璃棒,每公里衰减20dB,现在的光纤很容易就做到0点几dB了。这

        个很了不起啊,但是还是要激光啊。什么是激光,就是受激辐射的光。你不是有衰减吗

        ?我可以用数量取胜,我一个光脉冲就产生10^16个光子,接收端把这个光再转成电。

        这个是最基本的原理,咱就不提那些复杂的调制编码技术了,什么偏振态调制,这都是

        old school了。那么我再回到量子通信,每一个光子都是不可复制的,都是孤胆英雄,

        损失一个就是一个误码。所以呢,这个系统得重新设计了。发生器要产生单光子,光纤

        也得特种光纤,接收器更得极端灵敏。我们知道,在光纤里光子因为衰减而损失了,每

        传输几十公里可以通过光纤放大器来补充兵员,这样形成了我们现在的长距离的光网络

        。当然你也可以把光信号重新变成电信号,再变成光信号,一样达到长距离传输的目的

        ,但是会增加一些cost。在这个科普里你会反复看到cost这个词,因为工程最重要的就

        是cost,你在实验室里能做成的事,不代表你能实用;如果不计cost,那么会产生很多

        奇迹。所以大家看到一些所谓英雄实验的,得多问两句,在什么条件下,什么cost下做

        的实验。这个是最容易作弊的。anyway,这个光纤放大器或光变电再变光的过程叫做中

        继。在量子通信里叫量子中继。同学们,这个量子中继可不容易啊。纠缠光子牺牲了就

        牺牲了,没法重生了。所以光放大是不行的。那么转成电信号呢?当然可以,但是你不

        是纠缠光子了,电子很容易被窃听的啊。这个不就不安全了吗?我这么问是不是有点耍

        流氓啊?

        好了,我们说过每一个光子都是孤胆英雄,因为原理就是两个光子之间的纠缠态和其不

        可复制性,所以我们没法像激光器一样以量取胜,10^16个光子代表一个比特。那么问

        题来了,衰减怎么解决呢?一个光子的能量是大约6x10^-34J啊。这个光子牺牲了就没

        法再生了。但这些对于我们量子通信大师们都不算事。虽然我不知道他们怎么解决的,

        但是他们已经解决了这个近似不可能的任务。well,ok,I admit I lied。我看到的宣

        传是已经可以建成了20公里3个节点(中继)的链状通路。当然我没看具体的论文。不

        知道这个20公里是在实验室里的20公里光纤还是真的两个距离20公里的地点。还是那句

        话,英雄实验要看环境啊。你铺在路下面的光纤,跺一脚颤两颤,或者温度变几度,好

        说那偏振态就变了,坏说那个光子就飞了啊。所以大家了解这个量子通信的牛逼了吧。

        光纤通信几十年的发展,不知道多少金钱的投入,就被我们伟大的量子通信大师轻易地

        突破了瓶颈。作为中国人俺觉得无上的光荣啊。

        好吧,闲话少说。利用光纤通信,是最简单的情况,因为光纤可以弯啊。当然光纤弯曲

        会带来一些光子的泄露,好在激光产生的光子多,牺牲一点问题不大。在光通信里还有

        一支叫空间光通信。就是在大气里传激光。总有地方不好装光纤啊,就好像无线上网一

        样,虽然很多人已经在家里接上光纤了,还有很多人用无线的啊。空间光通信就好像无

        线一样。但是,光通信是必须对上眼啊。大家在小学物理课都学过吧,一个激光器打到

        月亮上不过碗口大的疤啊(别较真,可能比碗口要大点)。你不在这个光路上你就收不

        到这个光啊。更严重的事,这个光在大气里衰减太厉害了。咱这是通信的光,不是打飞

        机的光,功率得对人安全吧。但是一刮风,一下雨,一有雾霾,某人打个喷嚏,都会阻

        断这个光路啊。这个空间光通信现在不太流行,就是因为严重不靠谱。工程讲可靠性,

        几个9才能达到用户需求。这种靠天吃饭的技术几十年也没有大的发展。前文说到利用

        光纤的量子通信。要我说,能实用的光纤量子通信已经是划时代的工程奇迹了。我们的

        科学家们不满足啊!又搞了空间的量子通信。当然,我们说每一个光子都是孤单英雄,

        激光用一支光子大军来穿过云雨和雾霾,光子就全靠自己了。这个似乎是个死结,因为

        这个光子好像现在还没有能表现出什么超能力,除了孪生兄弟直接有心灵感应之外。但

        是这个难不倒我们的科学家,我们不用高轨道的地球同步卫星。那个离地面好几千公里

        ,除了我们接着忽悠teleportation外,单个光子实在很难走那么远啊!怎么办?我们

        用低轨道太阳同步卫星。这个离地大约500公里,英勇而且运气爆棚的光子还是可能达

        到的。但是,这个低轨道卫星每天才经过地面一个点一次啊(卫星绕地球转,地球自己

        也在转)。也就是说,在短短的不到10分钟的时间里,我们要完成地面和卫星的对准,

        完成通信过程。如果天气不好,或其他原因没对准,就等明天了。这个似乎也不靠谱啊

        ?不!我们的科学家找到了一个完美的应用,那就是密钥传输。

        这个就是所谓的狭义量子通信了。不管是空间还是光纤的量子通信,做的都是狭义的量

        子通信,那个广义的量子通信是发论文用的。所以大家一定要分清楚。公平地说,想出

        这个量子通信名字的人绝对是营销天才啊。现在量子通信在股市上炒的很热啊。咱们抛

        开营销不谈,似乎这个狭义量子通信叫成基于量子纠缠态的密钥分发机制比较合适。当

        然,反过来这个狭义的量子通信系统又给研究量子理论的物理学家们提供了一个实验平

        台,所以国际友人纷纷竖起了大拇指夸我们仗义啊。

        这个纠缠态的卖点是什么?不说带有科幻色彩的teleportation,最大的特点是安全。

        前面说过了,不管你是干扰还是窃听,都在一定概率上会改变光子的偏振态,如果误码

        过多,那么这个信道就不能用了,最快也得等明天了。当然,密钥的产生只是问题的一

        部分,有密钥还得有加密的算法(cipher),cipher总还是经典的那些算法,这个和神

        奇的纠缠光子无关。那么cipher是不是安全呢?那么下面就涉及密码学的最基本问题了

        。你产生了一个密钥来加密要传的信息,这个密钥要和信息一样长才能保证绝对安全,

        也就是所谓的一次一密。如果你密钥太短,那么就得重复使用,那么在获取足够样本的

        情况下,总可以用统计方法来猜出明文,这个道理很简单吧?所以这个问题的本质是你

        产生的密钥的长度相比你要加密的明文是不是足够长。那么你每天几分钟的量子通信产

        生的密钥和你要加密的明文长度比是不是足够呢?again,我们要找到合适的应用。好

        在,假设习主席要下达攻击命令,估计就一个“go”,这个密钥长度应该足够了。当然

        ,理论很美好,现实还是有些困难。安全是个系统问题。假设没有人的因素(据说大多

        数的泄密都是人的因素),还要保证密钥始终是保密的。比如说你今天产生了密钥,你

        存到电子设备里,那么量子纠缠态的不可窃听性就没有了。所以原理上,一定是端到端

        的安全,也不能说从某天文观测站获取密钥,然后再用传统信道发到中南海习总床头。

        爱耍流氓的你可能又会问了,你的密钥总得变成电子然后才能用加密算法加密明文吧?

        就知道你会这么问,这个就得用到另一个大杀器了:量子计算机。同学们,通信离不开

        计算,安全就不能在系统里存在一个weakest link。量子计算机可算是一个大热点了

        ,尤其近来,发展极为迅速。大家知道最经典的加密算法RSA,就是基于没有已知的能

        在多项式复杂度下把一个大数分解为质因数乘积的算法的基础上的。什么是大数呢?现

        在比较安全的应用要求实用2048bits的密钥。过些年会增加到3000多位。你可能会问,

        为啥不再长呢?这个是现实的妥协,RSA要产生公钥和密钥也不那么容易,要产生大质

        数,也挺费时间的。如果你有Linux环境的话,可以试一下,openssl genrsa -out

        private.pem 2048, 这个会产生一个2048位的密钥。随时都可以试,不需要等卫星飞

        过头顶啊。那么分解一个大数为两个质数乘积有多困难呢?2009年RSA挑战,科学家用

        了几百台计算机和两年的时间来分解一个768位的数字。768位和2048位差的多远?因为

        没有多项式算法存在,这个是2^768和2^2048的区别。这话说远了。大家都知道在量子

        计算机下有一个经典的Shor算法是可以在多项式复杂度下解决大数分解问题的。几年前

        ,人们已经成功地用量子计算机解出来15=3X5,最近听说又取得了突飞猛进的进展,不

        管3721地解出了21=3X7。我们的量子通信专家充分地意识到了问题的严重性,整个RSA

        算法要完蛋了,不搞量子通信行吗?

        当然密码专家也没闲着,just to be fair。现有的密码系统分两类,一类是以RSA为代

        表的非对称加密,分公钥和私钥,一个用来加密一个用来解密;一类是对称加密,也就

        是加解密用同样的密钥。遗憾的是现有的非对称加密都是基于类似于大数分解这样问题

        的。这一类问题是有量子计算机的多项式解法的。大家要注意,Shor算法不仅是多项式

        复杂度,而且相当简单。算法复杂度上我们称之为BQP (bounded error quantum

        polynomial time), 记住量子计算是基于概率的。现在一些专家也在搞不基于这些BQP

        问题的加密算法。另外,大家也普遍认为对称加密比较安全,量子计算机现在没有太有

        效的办法来破解。量子计算也是对称加解密的,但是解决了通信双方的密钥共享问题。

        狭义地讲,这个就是量子通信的全部现实意义,利用量子纠缠态产生理论上安全的,为

        收发双方共享的密钥。实现了84年的2B论文。产生了密钥以后,就和经典的加解密没啥

        区别了,黑客该怎么攻击还怎么攻击。

        好了,说到这,这个科普就结束了。文中有错误,都是笔者的责任。和我国的量子通信

        专家无关。当然,看好题目,本人拒绝为本文产生的任何后果负责。本人才疏学浅,自

        娱娱人而已。祝我国量子通信专家继续辉煌,量子通信板块大涨长红。致敬!

    • 家园 中国要建设的CEPC /SPPC

      这个建了 ,估计也是产生几个无用的诺奖。

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      听说中国要建造一个周长100公里的巨型正负电子对撞机,名曰CEPC. 建成后的CEPC中

      心对撞能量将达到350GeV, 不但可以产生Higgs玻色子,而且还能直接观察顶夸克。之

      后,再在CEPC的基础上用同一轨道建造中心能量高达100TeV的质子对撞机,暂时命名为SppC. 如果建成,Sppc的中心能量将是LHC的13倍。虽然现在只有初步方案,不过似乎

      他们已经在认真的讨论经费与收益。

      现在欧洲Cern运行的LHC, 以及之前费米实验室的Tevatron, 以及更早的轻子对撞机LEP, 都属于同步加速装置。同步加速器与回旋加速器类似,都是使带电粒子在环形轨道中加速以达到超高能量。与回旋加速器不同的是,同步加速器中的电场与磁场并不是均匀的变化,使粒子获得的能量也更高。同步加速器可以既可以加速轻子(其实只有电子,因为其他的轻子不稳定),也可以加速强子(一般用质子),也可以加速更大质量的粒子(比如铅核)。当然,加速的粒子必须带电。加速轻子的一般叫做正负电子对撞机,比如之前的LEP. 加速强子的叫做强子对撞机,比如LHC就叫大型强子对撞机。之前的

      Tevatron也是强子对撞机。

      强子对撞机对发现新粒子有很大好处,因为可以做到很高的能量。但是从测量的角度讲,正负电子对撞机远比强子对撞机有效得多。这是因为电子本身就是基本粒子,而质子还要分解成夸克。分裂的过程无疑消耗了能量,而且增加了计算的不确定性。比如LHC, 最高的中心对撞能量为14TeV,但实际上,大多数对撞都发生在几百个GeV的能量上,

      因为质子能够正面对撞的机会本身就很少,而且把质子分解成夸克又浪费掉了不少的能量。不过,在LHC上,能量高于1TeV, 甚至达到几个TeV的对撞还是有的。只要不停的收集数据,发现几TeV的新粒子并不难。

      正负电子对撞机则相反,虽然很适合测量,但是能量却不可能做得太大。这是因为存在同步辐射。同步辐射是粒子在环形轨道上运行时由于相对论效应带来的能量辐射。在数学上,同步辐射与轨道半径的平方成反比,与粒子的质量的四次方成反比。对于电子这种很轻的粒子,能量达到几百个GeV的时候,大部分增加的能量都消耗在同步辐射上了

      。所以,轻子对撞机的能量不可能很高。比如之前的LEP用的是与LHC同样的周长26公里的轨道,但是对撞能量只有209GeV, 还不到LHC的1/50.

      如果想制造更高能量的轻子对撞机,一个简单的方法就是加大轨道半径,因为轨道半径越大同步辐射就越小。比如中国希望制造的这个CEPC, 就试图做到100公里周长,从而

      实现350GeV的电子对撞能量。当然,对于强子对撞机来说加大轨道半径同样有好处的,不过是另一个原因:可以容纳更多的超导磁铁从而使强子获得更高的能量。

      另一个制造更高能量的轻子对撞机的发展方向则是放弃同步加速的方法,改用直线对撞的方式,因为直线运行的粒子没有同步辐射。计划中的电子直线对撞机叫做ILC,ILC是国际直线对撞机的缩写。建成后预计最大对撞能量500GeV. 已经计划建在日本,不过还需要日本政府的通过。直线对撞是轻子对撞机未来发展的重要方向。

      第三个建造更高能量轻子对撞机的方法,则是放弃电子,而改用质量更大的mu子对撞。刚才说了,粒子质量越大同步辐射越少,作为电子的同类伙伴,mu子自然成为不二人选。这个也是最近美国费米实验室计划中的项目。不过由于mu子的半衰期极短,很快就会转化成其他粒子,所以这个方案基本还停留在实验室阶段。

      那么,粒子加速器的极限在哪里呢?事实上,人们已经有了使粒子得到更高能量的初步思路,那就是放弃利用电场进行加速,而采取一种叫做等离子加速的方法。这种设想中的加速器被称作PWFA(plasma wakefield accelerator). PWFA预计可以轻松把电子加速到几十个TeV, 这个如果能够实现将在粒子物理领域产生颠覆性的进展。在美国的劳伦

      斯伯克利国家实验室里,已经建造了一台PWFA的原型机,仅仅用了85cm的轨道长度就使电子产生了42GeV的能量,前途简直不可限量啊。当然,这个只是初步实验,如果把实

      验设备增大还有很多技术难关需要克服

    • 家园 这就是一个利益集团的故事

      科研利益集团其实和其他利益集团没啥区别,不过理由显得更加高大上。

      如果没有美国留学生站出来,把内幕揭露,大家会欢呼中国又在科学上取得大进展,又多了国之重器,老外科学家都说好。如果没有上这个工程,按照河友那套理论,肯定是喊冤 又是一个新的运十。

      话说作为曾经的这个集体的一员,觉得美中的科研经费使用都是有很大的问题。完全失去了本来意义,99%以上的科研完全是为了发文章为了职务 为了出名而科研,99%以上的科研都是浪费时间和金钱。

      本末倒置了,真正的科研应该是为人民服务,为国家为社会服务的。比较起来我就觉得日本和德国的科研体制就比较好,产学研结合得比较好。 国内评价大学标准也有误,不是看它从国家拿了多少钱搞科研,也不是看它在外国人的杂志上发了多少文章。而是应该看大学的科研产生了多少效益,产生多少专利,从专利里拿了多少专利费来。

      国内这方面做得最好的一个大学就是华东理工大学,20多年来都是全国专利费最多的大学,一个煤化工专利2亿卖给了美国能源巨头,新中国最大的专利转让费,而且还是卖给化工领域最先进的技术先进国,可是这么一个大学居然958 211都不是,在各个方面在被上级部门极力打压。

      根据某人好大喜工的作风,没准还真会被这些科学家哄了去上这个国之重器啥的。

      为啥这么说伲 ,记得某人刚上台就去参观深圳小年轻搞得啥隐身衣,尽管有ns的文章,这几年看下来其实也是拿点科研骗钱,还好 ,主要骗股民钱。某人7月份又去高能所摇旗呐喊啊,王所长全程陪伴,新闻联播头条啊。王的大亚湾中微子一期做得不错,算是这些年国内做得最漂亮的工作了,prl这几年引用最高的文章。估计王的院士今年有望了。王所长也是美国留学生,当年也是在美国找不到工作海龟的,没办法当年那些留在美国都基本改行了,就是caltech mit的毕业物理博士能找个cc当adjunct prof就不错待遇了。

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      以前也是用过粒子加速器,当年某诺奖获得者在我们学校物理系大楼下建了一个,已经用了四十多年了,目前还在勤勤恳恳做实验,也毕业了很多高能博士生,不少人还在圈子里,但是更多的人跳出来了,有去了街上,有去了医学院,也有去cc当教授,更多改行了,真是极大的人才浪费。

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