「我離港前到過一間精神科醫院。當時有位病人禮貌地問,一個以作為世上最悠久民主政體而自傲的國家,如何能夠將此地交給一個政治制度非常不同的國家,且既沒諮詢當地公民,又沒給予他們民主的前景,好讓他們捍衞自己的將來。一個隨行同事說,奇怪,香港提出最理智問題的人,竟在精神科醫院。」彭定康 金融時報

“During a visit to a mental hospital before I left Hong Kong, a patient politely asked me how a country that prided itself on being the oldest democracy in the world had come to be handing over his city to another country with a very different system of government, without either consulting the citizens or giving them the prospect of democracy to safeguard their future. Strange, said one of my aides, that the man with the sanest question in Hong Kong is in a mental hospital.”Chris Patten Financial Times

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Friday, September 09, 2016

CERN collider x 2 in China

CERN collider x 2 in China



The European Organization for Nuclear Research (French: Conseil européenne pour la recherche nucléaire), known as CERN 港譯:歐洲核子研究所。


CERN 最出名的就是他們的 Hadron Collider 夏頓(強子)迴旋加速撞擊機






【維基百科】The Large Hadron Collider (LHC) is the world's largest and most powerful particle collider, the largest, most complex experimental facility ever built, and the largest single machine in the world.

It was built by the European Organization for Nuclear Research (CERN) between 1998 and 2008 in collaboration with over 10,000 scientists and engineers from over 100 countries, as well as hundreds of universities and laboratories.

It lies in a tunnel 27 kilometres (17 mi) in circumference, as deep as 175 metres (574 ft) beneath the France–Switzerland border near Geneva, Switzerland.






這項研究有甚麼對人類有用呢?不過在 Dan Brown 的小說 就曾經借用來天馬行空一番,而且拍成電影 angels and demons





有人從 CERN 偷到了,由 撞擊機 產生的 anti matter 反物質,並帶到 Vatican 梵蒂岡 在挑選新教宗,cardinals 紅衣主教們集體投票期間,企圖讓 anti matter 反物質 引起巨大爆炸,引證 religion vs science 宗教 與 科學 之間的 衝突!!!


然而 中國改革開放三十多年, 由初初每年以超過 10%增長的中國 GDP,一直下降到幾年前的保 8,再下降到要保 7,還有如今連保持 6%都有困難,至於有沒有造假虛報,不計在內!


就這必要保持 GDP 增長 6~7%的艱難時間,中國近日卻興起了組建比 CERN 的 Hadron Collider 還要巨大的 迴旋撞擊機 collider,初步選址 中國的 山東青島。


【tech times】China could soon rival Europe and the U.S. as a global leader in the field of particle physics. The world's most populous country now also aims to build the world's most powerful supercollider to have a better understanding of the Higgs boson, the so-called god-particle.

China plans an investment of $6 billion to build the facility, which will be at least twice the size of the Large Hadron Collider (LHC) of the European Organization for Nuclear Research (CERN) in Switzerland. The LHC is currently the world's largest and most powerful particle collider.

The blueprint for the project dubbed the "Higgs Factory" was drafted in 2014 by researchers at China's Institute of High Energy Physics (IHEP).

The supercollider will be an underground facility that will smash subatomic particles at enormous speeds so as to generate millions of Higgs boson particles, which scientists believe is one of the fundamental blocks of the universe.

The Higgs boson particle was discovered in 2012 by scientists who used CERN's LHC to smash high-energy proton beams at nearly the speed of light.

Despite its enormous size and power, the LHC has limitations. IHEP director Wang Yifang said that the accelerator may not be capable of generating large quantities of the Higgs boson particles needed to support further studies.

Wang said China's particle accelerator could offer a step closer to unraveling the mysteries of the universe as it will operate at about seven times the energy level of CERN's collider.

Compared to the LHC, which lies in a tunnel 27 kilometers in circumference and 175 meters beneath the France-Switzerland border, the Chinese supercollider will lie in a massive underground ring measuring more than 50 kilometers in circumference.

Qinhuangdao, a northern port city in China, is being considered for the location of the facility given its favorable geological conditions.

Wang said China's version of LHC will be capable of producing large quantities of Higgs boson particles and this may help recreate the conditions following the Big Bang, which could shed light on the origins of universe and matter.

The central government has yet to give approval to the plan, but scientists are optimistic that the research needed to construct the facility can begin as early as late 2016. Construction is anticipated to start by 2021.




中國是否該建超大對撞機?


【新華社】近日,諾貝爾獎獲得者、物理學家楊振寧在微信公衆號上發表文章,反對“中國今天建造超大對撞機”。

中國現在是否該建造超大對撞機?丘成桐、楊振寧、中科院高能物理研究所所長王貽芳等大師級科學家近日相繼“發聲”論戰,成為輿論熱點。

在這場論戰中,普通公衆不僅得以一窺科學前沿的最新進展,還借助網絡直接參與討論,這一現象本身就反映出科技的進步。

典型觀點

丘成桐:五十年來歐美的高能對撞機每一次得出來的重要成果,都能震撼人心。

楊振寧:用超大對撞機來找到超對稱粒子,只是一部分高能物理學家的一個猜想。

王貽芳:一個五年計劃開建大型對撞機,是高能物理領域領先國際的一個難得機遇。

論戰焦點集中在兩個方面

這場論戰可以大體歸納為兩方面。

交鋒1
建超大對撞機花多少錢?
楊振寧在文中稱,建造超大對撞機預算不可能少於200億美元,高能所倡議在中國建造超大對撞機,費用由許多國家分攤,“可是其中中國的份額必極可觀”。他還在文中回顧了美國建造大對撞機的經驗: 1989年美國開始建造當時世界最大對撞機,預算開始預估為30億美元,后來數次增加,達到80億美元,引起衆多反對聲音,以致1992年國會痛苦地終止了此計劃,白費了約30億美元。這使大家普遍認為造大對撞機是無底洞。

對於到底需要花多少錢,王貽芳回應稱,規劃的大型對撞機項目將分兩步走:第一步正負電子對撞機建設階段(2022-2030年),工程造價約400億人民幣;第二步質子對撞機階段(2040年至2050年),工程造價在1000億人民幣以內。如果減去國際貢獻約30%,中國政府兩個階段分別出資大約300億人民幣(每年30億)和700億人民幣(每年70億)。

楊振寧在文中稱,中國人均GDP少於巴西、墨西哥,有數億農民與農民工,還有急待解決的環保、教育、醫藥健康等問題。建造超大對撞機,費用奇大,對解決這些問題不利。

王貽芳说,從占GDP的比例來看,大型對撞機的造價並沒有超過上世紀80年代的北京正負電子對撞機。王貽芳認為,在下一個五年計劃開建大型對撞機,是高能物理領域領先國際的一個難得機遇。

交鋒2
超大對撞機科研價值如何?
楊振寧说,有些高能物理學家希望用超大對撞機發現“超對稱粒子”,但找超對稱粒子已有很多年了,完全落空。楊振寧说,多數物理學家,包括他自己,都認為超對稱粒子的存在只是一個猜想,沒有任何實驗根據,“希望用極大對撞機發現此猜想中的粒子更只是猜想加猜想”。

王貽芳認為,現在預言對撞機會發現或不會發現猜想中的粒子,過於武斷,也不是國際高能物理學界的主流意見。造大型對撞機可以使我國在相關技術領域領先國際,使一些重要産品實現國産化並走到世界最前沿,並形成一個國際科學與技術中心引進吸收國外的智力資源,可以培養幾千名物質科學及相關技術的頂尖人才。

對於楊振寧提出的,“超大對撞機90%的工作將由非中國人來主導,諾貝爾獎也不會是中國人”,王貽芳表示,將來超大對撞機70%的工作將由中國人來主導完成,至少會與中國的出資比例一致。

國際知名數學家丘成桐也表示,大對撞機的吸引力,勝過目前中國招徠海外人才的計劃。他認為,一方面中國的青少年更可能受到感召加入科學事業,一方面也會有國外科學家全職來華工作。他表示:“楊先生(楊振寧)反對高能物理須要有更進一步的發展,使人費解!這更不是華爾街一般的商人能夠理解的事情。”

中國對撞機是什麼水平?
昨日,中國科學院大學物理科技學院副院長鄭陽恆解釋说,愛因斯坦曾以e=mc2的公式揭示物質質量與能量的關係,而對撞機則是將能量轉換成物質的過程,其反面則是將物質轉化成能量的過程,典型應用就是原子彈、氫彈的爆炸。

“用對撞機把能量加到很高,將動能轉化成物質”,他说,對撞機可以産生很高能量,將動能轉化成各種各樣新奇的粒子。

此前歐洲大型對撞機上發現的希格斯粒子,就因其是讓整個宇宙産生質量的原因,而被稱作“上帝粒子”,“本來宇宙空無一物,‘上帝粒子’卻讓物質産生了重量”。

鄭陽恆说,目前中科院高能所在北京擁有一台正負電子對撞機,是基於電子及其反粒子,也就是正電子,在對撞機上把兩個粒子能量加得比較高,發生碰撞而進行研究。

“是比歐洲大型對撞機更加乾淨的方式”,他说,歐洲的大型對撞機本體噪聲較大,而中國的正負電子對撞機則較為乾淨,且研究成果已經得到國際認可,並經常與國際物理學家進行交流。

他認為,中國下一步的對撞機的發展方向,是要將能量對撞提高大約100倍,“目前還沒有,但是科技實力完全具備”,裝備大約需要耗資300億元人民幣。

參與爭論反映出時代進步
對普通公衆來说,該不該建超大對撞機這個話題似乎太過高深。但實際上,能見證這種級別的科學爭論,並在網上發言“摻和”,本身就反映時代的進步。

首先,科技發展讓我們有幸見證和參與科學最前沿的爭論。上世紀,愛因斯坦與玻爾關於量子力學爭論的科學意義和影響力更大,但當時的普通民衆有幾個知曉?互聯網和新媒體的發展,讓今天的普通人都能在網上直接看到大師級科學家的公開文章和觀點,甚至在一定程度上參與討論。

有意思的是,人們參與討論所用的萬維網系統,就是起源於負責運營“大型強子對撞機”的歐洲核子研究中心。在這裏工作的蒂姆·伯納斯-李為了更好地分享資料而發明了萬維網,這也是高能物理研究開出的一枝“意外之花”。

其次,“該不該建”能成為問題,也反映出中國科技實力的進步。曾幾何時,空間站、大型強子對撞機之類的前沿大科學工程似乎都是發達國家的“專利”,中國只能望而興嘆。如今,中國即將建設自己的空間站,而在有關超大對撞機的爭論中已沒有人懷疑中國是否擁有建設能力和實力,雙方主要的爭議在於“是否劃算”“是否值得”的層面。

第三,衆多網友發言,说明中國公衆的科學素養和對科學的關注度都在提高。在多年科普教育之后,認為自己能對這些“高大上”的議題说兩句、並且也希望就此表達觀點的人更多了。根據中國科協發布的第九次中國公民科學素質調查結果,2015年中國具備科學素質的公民比例達到6.20%,高於2010年的3.27%。

真理越辯越明。這次各方科學人物公開辯論,是一個良好的發展方向。今后,重大科學工程決策必然會更加吸引公衆的目光,也必然更有透明度。

背景
大型強子對撞機究竟是什麼?

大型對撞機在現代高能物理中起到的作用確實不可小視。簡單而言,對撞機的原理是通過産生高能量的粒子,對另一個粒子進行轟擊,轟擊可能産生出新的粒子,也可能會造成兩者的相互作用,相互作用后的粒子會和探測器物質發生反應。這樣人們就可以了解作用后的粒子狀態,再將它與之前的粒子狀態進行比較,就可以倒推出新粒子的性質。

此外,對撞機還可以使得微觀尺度上模擬宇宙大爆炸后的宇宙初期形態,幫助科學家研究宇宙起源。它還可以幫助我們理解夸克和電子是否是宇宙的最小單元,暗物質和反物質的性質,引力的本質,宇宙的維度等重要的物理學問題。簡單地说,通過不斷的提升能量和撞擊次數,能夠發現更多的新粒子或者粒子的新性質,從而解答我們在物理學中遇到的種種困惑。

目前世界最大的強子對撞機
目前,世界最大的大型強子對撞機(lhc)位於日內瓦附近的侏羅山地下,除了“最大的粒子對撞機”外,它還有“世界上最大的機器”,“世界上最快的跑道”,“太陽系裏最真空的空間”等殊榮。

它最大的發現是2012年近似發現了物理學“標準模型”中預言的“希格斯玻色子”存在的跡象。這一結果將人類“標準模型”物理學大廈的屋頂上蓋上了最后一塊磚,因此被稱為是堪比人類登月的偉大成就。

也讓曾經預言“無法發現希格斯玻色子”的霍金輸了100美元。



中國是打算從 大型撞擊機 科研中,找到更深藏的物理學奧秘,從而得到啟發研發,發展出更厲害的戰爭武器,若支持興建的科學家們,多從這個論點插入,可能促成中國撥款興建 超巨型撞擊機,指日可待!!!!





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伸延閱覽:
CERN 維基百科
CERN 中文 維基百科
CERN 官方網頁
大型強子對撞機 維基百科
China's Supercollider Higgs Factory Will Be Twice The Size Of CERN's Large Hadron Collider tech times
新華社:中國是否該建超大對撞機? 新浪金融




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2 comments:

Anonymous said...

SBB: Long time no talk :)

You are right in questioning the driver(s) for such a huge investment. When so many areas of the country need money, what would convince the leadership to build a collider that does not guarantee any military and/or economic benefits?

Haricot

the inner space said...

dear HBB welcome in

indeed China now facing too many challenges
to unify the country
there is nothing better than
a common goal and national pride

If the Chinese officials
shaped the collider project as a military weapon
that can certainly out run the USA superiority
rather than a purely a science expedition
to the people of China likewise
chairman mao has one famous slogan
不要褲子只要核子
give up pants for nuclear bombs
during the height of Chinese cultural revolution
they will easier to maintain support

however in the conference room at
united nations better camouflage as a science project
Russia and USA certainly understood
this is a double edged sword