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　　关于大型对撞机的讨论

　　二十世纪被誉为物理学的“黄金世纪”，依赖于高能物理学理论与实验的蓬勃发展。其中大型对撞机对理论预测的验证功不可没。

　　从原理上看，对撞机通过提高粒子运动的速度，对另一个粒子进行撞击。可能产生出新的粒子。这样，科学家们就可以通过比较撞击前后各种粒子的运动状态，推断出新粒子的性质。

　　同时，对撞机还能够从微观尺度上模拟宇宙大爆炸初期的形态，探索夸克、暗物质与反物质、引力等物理学基本问题的本质。

　　上世纪五十年代初，提高粒子的速度成为实验物理学家亟待解决的关键问题。解决这个问题，需要建造更加庞大的对撞机。但是，随着粒子速度的提高，建造对撞机的造价也会急剧上升，让许多国家都为之乍舌。

　　近年来，中国科学家提出建造下一代环形正负电子对撞机并适时改造为高能质子对撞机的方案，分别将精确测量希格斯粒子、深入研究对称性自发破缺机制及寻找超出标准模型的新粒子、理解宇宙中暗物质和暗能量的本质作为科学目标。

　　围绕该设想，甲乙两个人展开了讨论。

　　甲说：“在建设大型对撞机方面，美国是有过痛苦的经验。1989年美国开始建造当时世界上最大的对撞机，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年国会痛苦的终止了此计划，白费了约30亿美元。这项经验使大家普遍认为造大型对撞机是进无底洞。”

　　乙说：“美国失败的原因有很多，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、德克萨斯与其他地区的区域竞争，还有管理不善、预算错误、造价飙升、国际合作不够等。其实“预算超支”绝不是美国失败的主要原因，而是有其特殊及偶然原因。主要是政治因素，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、或者干不了的事，未来这样的事还会有，美国建造对撞机失败了，不代表我们就不能建造大型对撞机。我们应该要科学仔细的分析，同时要做好国际合作，做好管理，控制预算。”

　　甲说：“即便是采用国际合作分担建设成本，那么，中国的投入也必然是最大的一部分，应该不会低于70%，那可能是超出1000亿人民币，或者更多。目前世界最大对撞机是CERN的LHC。2012年60000位物理学家用此对撞机发现了Higgs粒子，是粒子物理的大贡献，验证了“标准模型”。LHC的建造前后用了许多年。维护费、探测费等等加起来一共不少于100亿美元。预想中的超大对撞机建造预算不可能少于200亿美元。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。建设超大对撞机，费用奇大，对解决这些燃眉问题不利，我认为目前不宜考虑。”

　　乙说：“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，但是我们也是考虑长远，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，建造大型对撞机可以使我们在这样的一个重大的、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家及相关技术的顶尖人才，怎么不是燃眉之急，当务之急?”

　　10.甲认为“造大型对撞机是进无底洞”，隐含的前提是( )。

　　A.如果美国在某个科学项目上失败了，那么其他国家也可能失败

　　B.大型工程的预算都无法做到完全精准，且最终花费往往只多不少

　　C.除非大型计算机建造周期缩短，否则导致费用增加的因素是难以预计的

　　D.只有发达国家才用技术实力和经济实力启动建造大型对撞机项目

　　11.以下哪些事实可以支持甲的观点?( )

　　A.大型对撞机项目分两个阶段实施，第一个阶段需要约400亿元，第二个阶段需要约1000亿元

　　B.有些高能物理学家希望用超大对撞机发现“超对称粒子”，了解如何统一力量与质量

　　C.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%

　　D.过去50年间国际上有许多不太成功的加速器工程，但也有许多成功的加速器工程

　　12.乙认为建造大型对撞机是“燃眉之急，当务之急”是基于那个假设之上?( )

　　A.任何一个国家，特别是对中国这样的一个大国，必须兼顾当下和长远问题，不可偏废

　　B.持续发展能力是任何一个国家，特别是一个大国走在世界前沿，做好民生的基础

　　C.着眼于打造领先世界的能力是中国必须要做的

　　D.目前，作为一个大国，中国还缺少吸收智力资源，引领科学领域发展的能力

　　13.甲提到LHC对发现Higgs粒子的贡献是为了说明以下哪一个观点?( )

　　A.大型对撞机对科学领域的贡献是有目共睹

　　B.虽然LHC的贡献很大，但在这个过程中的花费也非常巨大

　　C.大型对撞机的建造与使用需要预设科研目的，比如发现Higgs粒子，这样才有意义

　　D.大型对撞机是发达国家最需要的科研设备，作为发展中国家应当以改善民主为主

　　14.以下那些事实最能支持乙的观点?( )

　　A.清末的中国，人民富裕，GDP世界第一，虽然有能力购买枪炮，但不掌握科学最后还是被动挨打，民生也无从谈起

　　B.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%，基础研究经费还有巨大的增长空间

　　C.大型对撞机可以将Higgs粒子的测量精度提高至1%左右，比LHC好10倍，这就可以确认Higgs粒子的性质否与标准模型语言完全一致

　　D.没有高能物理，今天在医院里的癌症的放射性治疗就不会存在，人类在医学上的成就将不可能达到

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（编辑：广东华图）