【簡介：】我算半個物理出身的人，我來講講這一場有史以來或許是最大爭議的——大型對撞機的前世今生吧。
大型對撞機到底為了啥？大型對撞機研究的東西，那是科技的最前沿，何為前沿科技呢？我

我算半個物理出身的人，我來講講這一場有史以來或許是最大爭議的——大型對撞機的前世今生吧。

大型對撞機到底為了啥？大型對撞機研究的東西，那是科技的最前沿，何為前沿科技呢？我簡單的總結(jié)一下，往小了說，就是玩粒子；往遠了說，玩望遠鏡；往人身上扯，那就是基因工程。

今天我們只聊玩粒子的那一幫人馬。首先大家得認識狄拉克，這個大佬打開了量子場論的大門，代表做《量子力學(xué)基本原理》，聽書名你就知道他霸氣。他一手創(chuàng)立了——高能粒子物理學(xué)。通俗的講，搞的就是“粒子到底是什么玩意兒”這個命題。

一般同學(xué)有疑問了，粒子就粒子唄，為啥叫高能？這里面有門道，在微觀領(lǐng)域，“看”這個詞是沒有意義的?？茖W(xué)家都很黃很暴力，集中一個手段：狠狠地撞！這就需要很高的能量！所以稱為——“高能”。其實，換個意思，就是很燒錢。

粒子對撞機是高能物理的閱卷老師這么多年下來，對于基礎(chǔ)科學(xué)，特別是物質(zhì)的終極研究以及宇宙的終極研究工作，很多人都給出了相當精彩的答案，其中就有我們大家很熟悉的——楊振寧為代表的標準粒子模型；還有大家不怎么熟悉的——以丘成桐、王貽芳為代表隔壁老王的超弦理論。

學(xué)術(shù)有分歧很正常，大家都自信自己的答案是對的，那怎么辦？這時候就要請出閱卷老師來打分咯。

高能物理檢驗的標準，目前的手段就一個字——撞，那就讓閱卷老師老師——粒子對撞機——撞給你看吧。

按照現(xiàn)在公布的結(jié)果，以歐洲LHC為例，當對撞機能量為10億ev時，驗證了老楊的理論；無法驗證老王們的理論。老王們就說，再造一臺十倍能量的對撞機，超弦理論就能驗證。

當對撞機能量為100億ev時，驗證了老楊的理論；無法驗證老王們的理論。老王們又說，再造一臺十倍能量的對撞機，超弦理論就能驗證。

……

然后，一直造到了10萬億ev，LHC撞出了希格斯粒子，把標準粒子模型最后一塊拼圖補上！老楊的理論越發(fā)穩(wěn)固！但依然無法驗證老王們的理論。老王們說，再造超超超大型對撞機！歐洲沒錢燒了是吧，中國接力！于是就有了現(xiàn)在大家網(wǎng)上沸沸揚揚的爭論啦。

補充一個知識點，1ev的能量可類比為宏觀世界的1萬攝氏度，再往后提高能量，你說難度系數(shù)有多高。當然，只要你有錢，當然可以為所欲為的。

大型對撞機與應(yīng)用科技大型對撞機的實驗重要嗎？當然重要！里面的成果可是分分鐘諾貝爾獎級別的成就，是得寫進教科書的東西！

寫進教科書的東西你說沒用？顯然答案是否定的，本貓當然支持進行高能物理研究，大型對撞機當然需要上。

可是大型對撞機能夠給現(xiàn)在的中國帶來什么實際利益嗎？那是沒有的。因為基礎(chǔ)科學(xué)根本不是應(yīng)用科技，同學(xué)們口中說的芯片、大飛機、發(fā)動機、5G通訊，那是實實在在的有專利的應(yīng)用科技，是能換來金錢和產(chǎn)生實際財富的。

但基礎(chǔ)科技研究不能被獨吞啊，你見過美國收取相對論版權(quán)稅嗎？核電站發(fā)電需要給愛因斯坦或者美國打錢嗎？

所以，現(xiàn)階段的中國，有沒有這個實力，燒錢為全人類做貢獻，而且是燒今后二十年科研經(jīng)費總和的水平，我認為是不妥的！

結(jié)語我反對現(xiàn)在馬上上馬這個工程，但我支持科學(xué)應(yīng)該進步，美國歐盟繼續(xù)引領(lǐng)基礎(chǔ)科學(xué)不是更好嗎？

我們還是給孩子們添份暖暖的午餐，早餐添一瓶牛奶實際。

我是貓先生，感謝閱讀。

沒用過對撞機，但畢竟是物理專業(yè)畢業(yè)的，所以我也了解對撞機的原理，接觸過類似的設(shè)備。這里我分原理、目的和用途三個部分來回答您前面的問題，后面的問題單獨回答。我盡量通俗解釋，您耐心看看。

一、大型對撞機的原理粒子加速器（particle accelerator）全名為“荷電粒子加速器”，是使帶電粒子在高真空場中受磁場力控制、電場力加速而達到高能量的特種電磁、高真空裝置。是人為地提供各種高能粒子束或輻射線的現(xiàn)代化裝備。

其實大型對撞機和小型對撞機在原理上并沒有什么不同，都是一種依靠電磁場給粒子提供動能的加速器，可以看做是彈弓或者是槍炮，但發(fā)射出去的是微觀粒子。從結(jié)構(gòu)上來說，主要有回旋粒子加速器、直線加速器和環(huán)形加速器。

隨著粒子速度的提高，狹義相對論效應(yīng)明顯，軌道設(shè)計難度不斷增加，所以，高能粒子加速器多采用直線加速器方案，為了進一步提高能量，大型對撞機主要采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，比如LHC。

二、為什么要建加速器這是為了“砸碎”粒子來探測粒子內(nèi)部更細微的結(jié)構(gòu)。就像我們中學(xué)做實驗，為了看清青蛙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)我們可以用手術(shù)刀來解剖，然后用放大鏡或者是顯微鏡來看。

在大學(xué)，我們研究金相，也是把金屬切割成小薄片，然后放到顯微鏡下。那么對于很小的微觀粒子來說，加速器其實就是物理學(xué)家的“手術(shù)刀”，通過這把刀來剖開粒子，查看其內(nèi)部。

隨著探測的粒子越來越小，需要克服粒子的能量就越來越高，就需要更高能量的加速器才能砸碎粒子，打開其微觀結(jié)構(gòu)。所以隨著研究的深入，加速器的能量級別越造越高。

三、加速器的主要用途高能粒子加速器的主要用途是用于理論物理中的基本粒子模型的驗證。大家都知道，物理學(xué)的研究方法包括，歸納（收集客觀現(xiàn)象、整理實驗數(shù)據(jù)）、推理（提出理論描述）、預(yù)言（根據(jù)理論預(yù)言物理行為）、實驗驗證（對預(yù)言的物理行為進行探索，判斷推理是否正確）。

高能粒子加速器主要是為了驗證理論物理所提出的標準模型。從目前的實驗結(jié)果上看，標準模型得到了非常好的驗證，理論預(yù)言和實驗檢測高度一致。這也是為什么說，標準模型牢不可破的原因。

四、負責任地說，大型對撞機對民眾毫無用處是誰一直想建大型粒子對撞機呢？我們隨便搜索一下都會看到一堆熟悉的人名，他們是研究啥的？都是研究超弦理論或者是相關(guān)數(shù)學(xué)工具的大神。

說到超弦理論，可能知道的人不多，但是我提幾個名詞大家一定知道，多維空間，多重宇宙。如果說廣義相對論開了一個從幾何原理開辟物理定律的先河的話，那么楊振寧的規(guī)范場論走的也是相同的路子。

從弦論誕生的歷史過程來看，路數(shù)也差不多。唯一不同的是，廣義相對論和規(guī)范場論都給出了理論預(yù)言，并且得到了實驗物理的嚴格驗證，所以它們都被認為是正確的科學(xué)理論。而超弦，不論怎么花哨，數(shù)以萬計的論文，提出來的東西還是幾十年前的東西，沒有任何實驗證據(jù)能夠證明其正確性。

不管怎么說，花幾百億去建立一個用于檢測在宇宙極端情況下才有可能發(fā)生的情況的東西，對我們的日常生活不會有任何改變。退一萬步來說，即使這個加速器產(chǎn)生了新的理論成果，也不會對我們的生活造成任何影響。

這是因為，我們生活的環(huán)境不是宇宙的極端條件。同時，我們?nèi)祟惖目茖W(xué)其實才剛起步，技術(shù)上需要提高的地方還很多，我們已經(jīng)有很多可以用于改善人類生活甚至是改變?nèi)祟惿娣绞降睦碚撔枰?yīng)用落實。這個時候，選擇投入巨量資金，讓科學(xué)“大躍進”，時機不對。

結(jié)束語大型對撞機就是能量更高的粒子加速器，通過粒子更高的運動速度，來“敲”開粒子，研究粒子微觀結(jié)構(gòu)的實驗工具。LHC發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子之后，其使命基本完成。而對于超弦教鼓吹的建立更大型的粒子加速器，除了花錢，并不會對我們的生活造成什么促進，相反會因為資源的消耗，影響民生。目前，并不是燒錢建這么個東西的時機，還有更重要的事情等著錢用。

小伙伴們，關(guān)于這個話題，你們怎么看呢？