我為什么反對超導超級對撞機

安德森

我之所以要提出反對超導超級對撞機的科學理由，是因為我的很多同事盡管知道這些理由，卻不愿意公開指出，尤其是因為其中一些理由是雙刃劍的時候。我也很猶豫，因為我并不反對這個項目本身。然而，它會與其他方面競爭資源，而我認為這些方面是更為急需。

我把我的想法總結成四個口號，一一針對那些支持粒子物理具有獨特價值的觀念提出質疑：

1.與日常相關的科學也同樣基礎。

2.錢很重要，但人才與教育更重要，并受錢的影響。

3.剔除論證中的“帶動效應”。

4.金蛋很少產(chǎn)自金鵝。

1.與日常相關的科學也同樣基礎

在很多高能物理學家的公眾演講中，第一頁幻燈片都展示了從“普朗克長度”（遠小于基本粒子的大小）一直到宇宙尺度的長度范圍。他們輕慢地指著中間的尺度（即人、構成人的原子以及所有日常事物的大小）說：“當然啦，那里的一切我們都已經(jīng)很清楚了。而探索極端的尺度才是基礎科學的任務。”然而，我們并沒有把那里的一切都搞清楚。我們還沒能理解新的高溫超導體為什么超導，也不理解雪花是怎樣形成的，更不理解人的思維是怎樣產(chǎn)生的，以及經(jīng)濟有什么規(guī)律。然而，在這些極其困難的問題上，高能物理沒法提供任何直接的幫助。

關于日常事物的行為，甚至原子核的行為，很可能也包括星星的行為，粒子物理能告訴我們的，我們早就了解了。如果粒子物理學家跟你說超導超級對撞機能讓他們更了解宇宙大爆炸，那恐怕就太過樂觀了；如果他們進而聲稱超導超級對撞機有其他的作用，那他們肯定是錯的。他們的基礎物理已經(jīng)變得如此“基礎”，甚至和其他科學分支都幾乎沒有任何關聯(lián)。

2.錢很重要，但人才與教育更重要，并受錢的影響

粒子物理學家會把超級對撞機的造價與軍艦或導彈對比，說從這個標準看來也不算貴。問題是，把這一大筆錢花在這類科學上勢必會大大影響我們利用和教育那些聰明而熟練的技術人員的方式。這類人才極度缺乏，而且越來越供不應求，我們不得不引進越來越多的移民與訪問學者來從事初級職位的工作，以至于現(xiàn)在在美國的物理系里都很難聽到美國口音了。

3.剔除論證中的“帶動效應”

我們常常聽到的一個支持給大科技工程投錢的理由是“帶動效應”。大型對撞機據(jù)稱會帶動超導磁體的發(fā)展。超導磁體是1960年由AT&T貝爾實驗室的一個研究組發(fā)明的。當時我與他們有密切交流。他們的發(fā)明并不是受什么帶動的，而是來自一項超導材料的基礎研究項目，沒有得到也很可能沒有希望得到公共資助。他們進一步的研究資助一部分來自一些精明的服務機構的公共資金，一部分來自工業(yè)界，還有一些經(jīng)營科學儀器的小公司。據(jù)我所知，這項技術中真正原創(chuàng)性的部分和粒子物理沒有任何關系。

4.金蛋很少產(chǎn)自金鵝

科研經(jīng)費的管理者往往偏愛昂貴的大項目和集中的大型實驗室和研究中心。自由獨立的未經(jīng)詳細規(guī)劃的研究能得到的錢則越來越少。然而真正新奇的發(fā)現(xiàn)并不是昂貴的大項目做出的。超導材料領域最近的三次大突破沒有一次出現(xiàn)在美國：Chevrel相超導材料是法國和瑞士發(fā)現(xiàn)的，重電子超導體是德國發(fā)現(xiàn)的，高溫超導氧化物是瑞士發(fā)現(xiàn)的。即使La2CuO4材料出現(xiàn)以后，進一步的驗證也是在日本，而后在北京完成的。這些材料至今為止主要是印度和法國在研究。

國外在這些研究上的優(yōu)勢，部分是由于我國對小科學缺乏資助，部分則由于我們在大科學裝置上進行研究的方式。大裝置通常并不會帶來大突破或偶然的新發(fā)現(xiàn)，而是適合于進一步檢驗已有的突破。我國小研究組的原創(chuàng)性的探索不應因大裝置受到削減。

總結一下，我也想知道物質的根本結構是什么以及宇宙大爆炸是怎么發(fā)生的，也希望對撞機遠超過現(xiàn)有的極限，但我認為我國在很多其他方面的科學需求更急迫，包括空間科學、科學教育，尤其是保留傳統(tǒng)的科學研究方式——這種注重原創(chuàng)的基礎小科學研究現(xiàn)在只有很少的幾所大學（如康奈爾）、企業(yè)（如貝爾實驗室）和政府研究機構（如洛斯阿拉莫斯）在做，而且也岌岌可危。只要把超導超級對撞機預算中的一小部分撥給國家科學基金并限定由小科學使用就足以恢復我們在這個領域的領先地位。

把加速器物理的發(fā)展看作一種國家競賽令我不安。科學是很嚴肅的，不應和民族主義掛鉤。如果高能物理此時此地少了這臺加速器就會受到致命的影響，那我想它只好死掉了，因為這種看法就表明了想象力的致命缺乏。