cepc项目造价

1、中国建设环形高能正负电子对撞机实验项目有什么研究价值？

环形正负电子对撞机（CEPC）是我国正在论证中的新一代高能粒子加速器，如果建成，它将有望超越大型强子对撞机（LHC），成为世界上最强的粒子加速器之一。那么，建造这样大型的粒子加速器有什么意义呢？

现代物理学发展到如今的地步，早就不像爱因斯坦的那个时代一样，只用一根笔和一张纸就能取得物理学的突破。只有进一步揭开物质的结构，才能推动理论物理学的发展，进而推动科学的发展。这就需要通过高能粒子加速器来使亚光速粒子互相碰撞，以期获得新的发现。

粒子物理标准模型所预言的一种极为重要的基本粒子——希格斯玻色子就是在大型强子对撞机中发现的。虽然这种粒子早在上个世纪六十年代就已经被预言存在，但直到21世纪之后，大型强子对撞机的投入使用才被证实。希格斯玻色子的发现，标志着粒子物理标准模型已经找到了最后一块拼图，新的物理学时代需要强大的粒子加速器去开创。

如果我国的环形正负电子对撞机能够建成，将使我国成为世界物理学的中心之一，从而能够吸引到更多的人才，促进我国科技的发展。目前正值基础物理学发展的转折时期，如果要把握住这次机遇，就需要比LHC更为强大的CEPC。如果以CEPC来测量希格斯玻色子，其信噪比将要比LHC高出1亿倍。因此，利用CEPC很有可能还会取得更多物理学新发现。

不过，我国泰斗级物理学家杨振宁对于CEPC项目表示反对。杨老并不是反对我国基础物理学的发展，只是认为我国现阶段不应建造CEPC，因为这个项目需要耗费巨大的资金，可能需要投入上千亿元。而我国更多领域还亟待资金的投入，例如，环保、教育、医疗，先解决燃眉之急，以后再来考虑建造更为强大的高能粒子加速器。

2、对撞机项目是什么？为啥会一直处于争论之中？

建造对撞机是有实实在在的好处的：

一个对撞机项目会吸引世界上优秀的科学家们前来中国搞研究，为了长期做实验，也会举家迁往中国长住下去，那么在这里做出的学术价值是无法估量的，这可能并不仅仅局限于高能物理领域的学术贡献，举个例子来说，当初欧洲核子研究中心的科学家为了让世界上的高能物理领域的物理学家们之间能够方便的相互传输论文、数据，他们利用两年的时间开发出了万维网（WWW）。

大量的科学家在这里做研究，顶尖的智慧在这里碰撞，总会碰撞出火花，贡献不仅是高能物理方面的，很可能会延伸到其它方面，带来的间接价值也会很大。

在学术方面，建造的大型对撞机有可能会发现新物理现象，发现超出现有标准模型以外的问题，精确地测量希格斯粒子的性质，更好的认知粒子物理标准模型。

从花费上来说，并不是大家认为的那样一次性就投资1000亿元，它是分阶段的，是有前提的。对撞机项目有两个阶段，一个是CEPC（环形正负电子对撞机）、一个是SPPC（质子对撞机），先进行第一阶段CEPC的建设，投资360亿元人民币左右，分十年进行。

对于SPPC来说，开展它需要有2个前提，一个是CEPC有重大的学术成果，一个是高温超导技术领域有突破，因为高温超导技术与能否建成SPPC紧密联系在一起。建造SPPC的费用，我们国家需要拿出700亿元人民币，同样也是分十年进行。

这是一个国际合作项目，不过外国出的是小头，我们出的是大头。

而不支持现在建造的一方的观点也很充分，对撞机不一定会发现新物理，对撞机后续的投入就像是一个无底洞，很难产生经济价值。以后的科学研究中，也都是外国人占主导，花费那么多的钱去建造这样的对撞机，不如去资助其它自然科学领域，或改善民生问题，是可以解决很多问题的。

高能物理领域不是只有对撞机物理这一个方面，还有其它的方面同样值得研究，也可以做出重大成果来，另外，一味地建造周长更长的对撞机，它所能达到的能标是有限的，不如潜下心来去研究新加速器原理，从而达到更高的能标，这样才能完成更多的实验研究，发现所谓的新物理现象。并不是反对建设对撞机，只是不支持现在就建造对撞机，可以晚一些年，经济与民生问题得到诸多改善之后在建设。

3、中国该不该建造环形电子对撞机？

2016年9月4日杨振宁公开发表了《中国今天不宜建造超大对撞机》，而就在当天早上王贻芳看到了这篇文章，随即也写了一篇名为《中国建造大型对撞击机，今天正是时机》。有争论的地方就会出现吃瓜群众，尤其是这种两方当事人都是顶级科学家的时候。当然这种争论在当前很难看出谁对谁错，总之都有各自的出发点。

大家对于王贻芳院士了解的可能很少，王贻芳是中国科学院院士、中国高能物理研究所所长，他曾带领团队测得中微子的第三种振荡模式，这个实验入选了美国《科学》的“2012年十大科学进展”。中国现有正负电子对撞机上新的北京谱仪就是王贻芳院士主导研究建造的。可以说王贻芳是中国目前高能物理研究领域的第一人。

1、什么是高能物理？

简单的理解就是研究高能粒子的，2012年欧洲核子中心的大型强子对撞机上发现了希格斯粒子，至此粒子物理标准模型中的61种基本粒子全部都被发现，接下来该领域内主要的研究内容和方向是有目共睹的，那就是对于希格斯粒子性质的研究。而我国的高能物理学家提出建造环形正负电子对撞机（CEPC）的目的就是研究希格斯粒子的性质，这是王贻芳院士在接受采访时候亲口所述。

2、有的人可能在想既然该粒子已经发现了，还有什么可研究的？

实际上发现新粒子只是第一步，对于它性质的研究以及背后新的物理规律才是重中之重，1957年科学家发现了中微子，但是目前关于中微子一直在研究，已经诞生了三个诺贝尔物理学奖。希格斯粒子在被预言之后是最后一个被发现的，科学家认为它是一种极为奇特的基本粒子，对它性质的研究可能会去的非常大的成果。

要想研究希格斯粒子，首先你得把它撞出来，大家都没有研究对象只在那凭空想象，可想而知根本不会有什么发展和进步。现在各个国家高能物理研究面临的就是这样的处境，一是选择继续跟着别人的步伐亦步亦趋，二是建造自己国家的大型对撞击机，培养大量的科学技术人才，汇集世界各地的科学精英，率先完成希格斯粒子的研究工作。

3、反对建造环形正负电子对撞机，到底在反对什么？

杨振宁并不是反对环形正负电子对撞机的本身，因为这是高能物理研究的必备“工具”，杨振宁是基于我国的国情以及高能物理可能发现的现状给出自己的建议。这个项目初期的资金投入就可能达到上千亿元，并且环形对撞机的设计建造是一个长久的事情，可能会影响其它基础科学的资金投入。

其次这个环形电子对撞机建造成功之后，由于我国该领域科学人才储备不足，最终会有大量其他国家的科学家介入，很大可能是为他人做嫁衣。

4、这两种观点很难说是谁对谁错，像王贻芳院士所说中国的环形电子对撞机要想建造就是尽快，这样可以领先正在计划建造的欧洲环形对撞机FCC十年的时间。但如果错过了这个时机，再去建造可能意义就不大了，而我国在高能物领域的研究还是只能跟着别人的脚步。

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。

4、社会反对声音强烈，为什么中科院高能所还要极力推动对撞机项目？

高能物理在科学界看来发展的可能性已经微乎其微，不少科学家都已经对其抱持着悲观态度。其实社会对于中科院高能所推动的对撞机项目是极力反对的，因为即便对撞机实验成功，可是科学毕竟是为人类生活服务的，高能物理的研究短期内很难应用到社会当中，这也是被社会所反对的主要原因，耗时耗财耗人力。

首先，工程造价不论多少（这个数在王怡芳那里始终在变），目前都不包含7通1平。在北京周边地区，周长100公里的7通1平土地需要多少钱？这部分难道不是成本吗？其次，维护费用为什么不提？根据CERN的LHC的经验，每年的维护费可是嗷嗷高的。就算中国人工便宜，但是周长100公里（还有部分在水下）的地下建筑，加上真空系统，冷却系统，电力系统，维护费用绝对不是那种可忽略不计的。王怡芳作为专家，为什么只字不提这个方面？欺负老百姓不知道对撞机维护比建造贵吗？

地铁每公里造价至少5亿，在100米深的地下在加上全真空管，8亿都止不住，周长100公里，前前后后1000亿人民币仅仅是建造价格，后续再追加，国家就不容易放弃了。对撞机超预算三四倍稀松平常。SSC1987年预算44亿美元，1993年被裁是进度不到20%，隧道挖不到1/3，预算已经涨到120亿美元。LHC在1998年开建时预算是26亿美元，到2008年完工实际花费了90亿美元（相当于101亿2016年美元币值），超支比率只有346%，这也叫不是无底洞？我告诉你从LHC出发推论CEPC为什么是合理的，对撞机的部件都是专门研制的根本不能通用，必须从新开始，真正建造极有可能是用西门子，简直是给欧洲送钱，设计人员很大可能就是欧洲那帮人。美国国会1993年就看透了这种低报价，后追加预算的把戏，果断放弃已经投入20亿美元的SSC。

对撞机和地铁相同点都要挖隧道，隧道是极度耗钱的工程，因此有相似性可以对比。杨振宁先生在理论物理，尤其是高能物理和场论中做出的工作极其伟大。但我有必要提醒一下，理论和实验是两个领域。杨振宁先生已经离开高能领域几十年，尤其是实验的事他更加不懂。杨先生对高能物理的悲观态度是一贯的，从上个世纪七十年代左右就已对高能物理持悲观态度（参见其学生的回忆）。1972年9月周恩来总理对张文裕、朱光亚等18位科学家的建议信作了重要批示，强调高能物理研究和高能加速器的预制研究要成为中科院抓的主要项目之一。在这期间，杨振宁先生一直旗帜鲜明地反对中国建对撞机。

Higgs是标准模型预言的最后一个粒子，2012年Higgs的发现为标准模型的大厦封上了最后一块砖。许多人借此唱衰高能物理实验已经走到尽头，然而这些跟风的人都忽略了一个事实——那就是标准模型中的粒子只占宇宙的5%。这趟旅途并未走到终点，我们站在的地方仅仅是起跑线而已。现有的实验/观测结果中仍然存在不少疑虑，大到为何宇宙中的物质多于反物质、暗物质是否存在，小到标准模型内的问题，比如中微子质量，每个疑点中都可能隐藏着通向新物理的关键。

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