對(duì)話諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主：中國(guó)或?qū)⑹窍乱粋€(gè)世界基本粒子物理學(xué)中心

每經(jīng)記者 劉志遠(yuǎn)    每經(jīng)編輯 陳俊杰    

50年前，粒子物理學(xué)界發(fā)生了“十一月革命”。50年后的今天，4位物理學(xué)界的泰斗齊聚在中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所，首次對(duì)2024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)花落計(jì)算機(jī)科學(xué)家作出回應(yīng)，并坦言中國(guó)或?qū)⑹窍乱粋€(gè)世界基本粒子物理學(xué)中心。

10月26日晚間，央視知名欄目《對(duì)話》邀請(qǐng)1976年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主丁肇中、1979年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主謝爾登•李•格拉肖、2004年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主戴維•喬納森•格羅斯以及2007年狄拉克獎(jiǎng)得主魯加諾•邁亞尼，進(jìn)行了一場(chǎng)前所未有的深入交流。

節(jié)目中，丁肇中表示，投票不能解決物理問(wèn)題，科學(xué)的進(jìn)展是多數(shù)服從少數(shù)，不是少數(shù)服從多數(shù)。

粲夸克，找到十億分之一的紅色雨點(diǎn)

1974年11月被粒子物理學(xué)界稱(chēng)為“十一月革命”。在科學(xué)發(fā)展史上，能被稱(chēng)為“革命”的新發(fā)現(xiàn)屈指可數(shù)，而粲夸克的發(fā)現(xiàn)正是其中之一。粲夸克的發(fā)現(xiàn)不僅驗(yàn)證了GIM機(jī)制，更推動(dòng)了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的發(fā)展。

為了找到第四種夸克，即粲夸克。在節(jié)目中，丁肇中表示，試驗(yàn)儀器需要的精密度是十億分之一，相當(dāng)于北京下雨，在每秒的十億滴雨中找到紅色的雨點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)要求的高精密度讓人覺(jué)得不可能，同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)遭到多個(gè)加速器實(shí)驗(yàn)室的拒絕。

在物理實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展中遭到質(zhì)疑和困難，如何堅(jiān)持？丁肇中認(rèn)為，科學(xué)的進(jìn)展是多數(shù)服從少數(shù)，不是少數(shù)服從多數(shù)。投票不能解決物理問(wèn)題。在以往的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)在認(rèn)為比較重要的約5個(gè)實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都受到過(guò)絕大多數(shù)人的反對(duì)。

對(duì)此，謝爾登•李•格拉肖表示，丁肇中具備成功科學(xué)家最重要的兩種素質(zhì)——想象力和堅(jiān)持。

魯加諾•邁亞尼對(duì)此也表示贊同，他認(rèn)為研究是想象力和嚴(yán)謹(jǐn)思維的結(jié)合。“我覺(jué)得想象力以及在科學(xué)領(lǐng)域研究當(dāng)中充分的活力，才能保證科學(xué)研究的質(zhì)量，有些時(shí)候意外之間你就打開(kāi)了一個(gè)正確的大門(mén)。”

2024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，一個(gè)運(yùn)用物理思想做發(fā)明的最佳案例

基礎(chǔ)粒子研究能帶給世界什么？丁肇中在節(jié)目中認(rèn)為，基礎(chǔ)粒子研究從發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象到生活應(yīng)用可能需要30年~40年，應(yīng)用時(shí)能改變整個(gè)人類(lèi)的生活。

不僅如此，物理學(xué)相關(guān)研究最終不僅是對(duì)人類(lèi)生活的改變。戴維•喬納森•格羅斯表示，物理學(xué)對(duì)其它科學(xué)如神經(jīng)科學(xué)、生物學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)都產(chǎn)生了巨大影響。

歐洲核子研究中心（CERN）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在歐洲核子研究中心完成博士論文的人只有40%留在了物理學(xué)領(lǐng)域。戴維•喬納森•格羅斯認(rèn)為，在物理學(xué)中，這是常見(jiàn)的情況。物理教育是最好的教育。物理學(xué)家流失到其他領(lǐng)域?qū)κ澜缬幸妗?024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給計(jì)算機(jī)學(xué)家正是一個(gè)運(yùn)用物理思想做發(fā)明的最佳案例。

2024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)對(duì)未來(lái)物理學(xué)研究會(huì)產(chǎn)生如何的影響？謝爾登•李•格拉肖認(rèn)為，諾貝爾遺囑寫(xiě)道了諾貝爾獎(jiǎng)的宗旨是頒發(fā)給對(duì)人類(lèi)福祉貢獻(xiàn)最大的理念或發(fā)現(xiàn)。無(wú)論自己多么支持諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給引力波的發(fā)現(xiàn)。毫無(wú)疑問(wèn)，人工智能發(fā)展對(duì)人類(lèi)福祉的改變比引力波大。2024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了計(jì)算機(jī)學(xué)家是很好的決定。

在節(jié)目中，魯加諾•邁亞尼表示，人工智能是收集人類(lèi)目前的知識(shí)。自然未知的部分，如果不做實(shí)驗(yàn)，將永遠(yuǎn)無(wú)法解答。

在人工智能產(chǎn)生對(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)研究的范式的影響方面。丁肇中認(rèn)為，人工智能非常重要，但人工智能構(gòu)想不出四維空間、量子力學(xué)和相對(duì)論。對(duì)于創(chuàng)超性的東西，人工智能是欠缺的。

中國(guó)或?qū)⑹窍乱粋€(gè)世界基本粒子物理學(xué)中心

粒子物理未來(lái)的方向在哪里？

魯加諾•邁亞尼表示，物理學(xué)沒(méi)有終結(jié)，很多問(wèn)題還沒(méi)有答案。目前解答受到限制，限制大小由能夠推動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置的能量所決定。如暗物質(zhì)由什么構(gòu)成？在實(shí)驗(yàn)之前，無(wú)法知道答案。這是必須推動(dòng)建造更高能量實(shí)驗(yàn)裝置的原因之一。

戴維•喬納森•格羅斯認(rèn)為，所有科學(xué)都基于實(shí)驗(yàn)。目前，環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（CEPC）正處于后期開(kāi)發(fā)階段，準(zhǔn)備啟動(dòng)并成為探索世界物質(zhì)微觀性質(zhì)的主要工具。對(duì)于中國(guó)，這是一個(gè)巨大的機(jī)遇。如果能實(shí)現(xiàn)環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，它將使中國(guó)成為世界基本粒子物理學(xué)的中心。

在節(jié)目中，謝爾登•李•格拉肖認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)方面，美國(guó)建造了第一臺(tái)大型加速器，基本粒子物理學(xué)由美國(guó)人主導(dǎo)。20世紀(jì)70年代中期以來(lái)，歐洲一直是高能物理學(xué)的中心。25年后，中國(guó)可能擁有下一臺(tái)大型加速器，并將保持其主導(dǎo)地位25年左右。中國(guó)正處在關(guān)鍵時(shí)刻，必須決定這種物理學(xué)是否值得追求。

實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)的推動(dòng)不言而喻，丁肇中表示，中國(guó)擁有很長(zhǎng)的歷史，并且占世界五分之一的人口。過(guò)去幾千年，中國(guó)對(duì)人類(lèi)的知識(shí)、文化非常有貢獻(xiàn)。現(xiàn)在中國(guó)站起來(lái)了，應(yīng)該為人類(lèi)的知識(shí)做出重要的貢獻(xiàn)。這也是做前沿加速器最重要的意義。同時(shí)，以中國(guó)科學(xué)家的能力做加速器一定會(huì)成功。

封面圖片來(lái)源：央視視頻截圖