2014年，中国宣布计划建造全球最大、最先进的正负电子对撞机，意图通过探索希格斯粒子等基本粒子的性质，推动物理学研究的进步。这个耗资数百亿、宏伟壮丽的项目得到了国际合作伙伴的支持，更是中科院高能物理研究所的一大雄心。然而，面对这项举世瞩目的计划，著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁却公开表示反对，甚至因此与国内许多科学家产生了分歧。，为什么这位在物理学界举足轻重的科学家宁愿冒着争议，也要如此坚决反对这项看似光辉的计划？

对撞机技术的起源与发展

1956年，一群科学家在实验室内对电子束流的稳定性和强度进行了一系列实验。通过不断的试验和调整，他们成功地获得了足够强度的束流，这是对撞机技术发展的一大突破。科学家们通过精确控制电子束的聚焦和加速，验证了束流在高能物理实验中的可行性。

随着技术的成熟，科学家们开始设计和构建首台正负电子对撞机。由于其相对较低的造价和技术要求，正负电子对撞机很快成为了高能物理研究的重要工具。设计团队选择了一种较为简单的磁环结构，用以加速并存储高速运动的电子和正电子，使它们在对撞过程中产生高能量的粒子碎片。

1961年，世界上首台正负电子对撞机在美国一家研究机构完工，并投入运行。这台对撞机的成功启动标志着一个全新的科研方向的开启。科学家们通过对撞实验，观测到了一系列新奇的粒子现象，这些发现为粒子物理的理论建模提供了宝贵数据。

紧接着，欧洲和亚洲的几个国家也相继建立了自己的低能量电子对撞机。这些对撞机虽然能量较低，但由于技术上的进步，它们在粒子物理基础研究中扮演了重要角色。各地的科学团队通过这些设施进行了一系列创新性实验，研究电子和正电子在极高速碰撞时释放的能量和产生的粒子类型。

重大发现：J/ψ粒子的诞生

在美国斯坦福直线加速器中心的SPEAR对撞机上，科学家B.里希特及其团队在一次高能实验中成功观测到了一种新型粒子，这就是后来被广泛认知的J/ψ粒子。这次发现几乎与美国布鲁克海文国家实验室的丁肇中教授同时进行，丁教授也在他的实验中独立发现了这种相同的粒子。

在SPEAR对撞机的实验中，B.里希特和他的团队通过精确控制和监测对撞机内部的电子与正电子的碰撞过程，观察到了异常的能量释放和粒子轨迹。这种异常现象表明有一种未知的重粒子产生，经过反复实验和数据分析，确认这些信号来源于一种全新的粒子——J/ψ粒子。

与此同时，丁肇中教授在布鲁克海文的实验室中，也观察到了类似的现象。丁教授利用不同的技术和方法，但得出了与里希特相似的结果，进一步验证了这一发现的正确性。两位科学家各自的研究团队在发表论文和公开讲座时，都对这一发现进行了详细的阐述，激发了全球科学界的极大兴趣。

J/ψ粒子的发现对高能物理领域产生了深远的影响。首先，它为夸克模型提供了强有力的实验证据，这一模型是当时粒子物理学中的一个重要理论。J/ψ粒子的性质与预测中的夸克组合粒子吻合，从而帮助科学家们更深入地理解了基本粒子的内部结构和相互作用。

此外，J/ψ粒子的发现也极大地推动了对撞机技术的发展。科学界意识到，更高能量和更高精度的对撞机能够帮助他们探索更多类似J/ψ粒子这样的未知粒子，从而解锁更多关于宇宙最基本力量和构成的秘密。这一认识促使各国科学研究机构和政府加大了对高能物理研究设施的投资，计划建造更大规模的正负电子对撞机。

随后的几年中，全球多个研究中心开始设计和建设能量更高的对撞机。这些新设施的设计借鉴了SPEAR等早期对撞机的技术经验，但在能量输出、粒子控制和数据处理等方面都有显著的提升。

希格斯粒子工厂

2014年，中国科学院高能物理研究所召开了一次重要新闻发布会，正式对外宣布他们计划在未来十几年内建造一个规模宏大的正负电子对撞机，称之为“希格斯粒子工厂”。这一对撞机计划设计的地下环路长达52公里，是全球物理学界的一个巨大项目。

项目的目标很明确，主要集中在探索希格斯粒子的性质。自从2012年欧洲核子研究中心（CERN）通过大型强子对撞机（LHC）首次发现希格斯粒子以来，科学家们一直希望通过进一步的实验来揭示更多关于希格斯场和粒子质量来源的秘密。然而，由于现有设施的技术限制，探索希格斯粒子的许多性质仍然处于初步阶段。中国的这一项目旨在通过更高精度、更高能量的对撞，进一步推动这方面的研究。

这一项目的启动得到了多方的国际支持。多家国际科研机构，包括来自欧洲、美国、日本等地的科学家和研究机构，都表达了愿意参与合作的意愿。

这台计划中的对撞机将通过正负电子的高速对撞来产生大量的高能粒子，通过精确的实验装置记录这些对撞后产生的次级粒子轨迹和性质。这与之前的对撞机不同，希格斯粒子工厂的设计目标是更高的能量密度和更加精确的粒子探测能力，从而能够捕捉到更多关于希格斯粒子的细节数据。这些数据将帮助科学家深入理解宇宙最基本的物质构成，以及物理定律在亚原子尺度下的表现。

作为这个项目的发起者和主导者，中国科学院高能物理研究所承担了巨大的责任。对撞机的建设并非易事，从设计到施工，再到后期的维护和运行，每一个步骤都充满了挑战。尤其是建设这样一台规模巨大的地下环形对撞机，需要复杂的工程技术和精密的控制系统，确保粒子束流的稳定性和对撞实验的精确性。此外，项目的庞大规模也意味着需要上千亿资金的投入。

学术界的争议

然而，这个项目自一公布便引发了学术界的广泛讨论和争议。著名的物理学家杨振宁是这一争议中最具代表性的人物之一，他公开表达了对建造大型粒子对撞机的反对意见。杨振宁指出，尽管建设大型对撞机的科学意义可能很大，但当前的科学目标并不明确。在没有清晰、具体的科研目标指导下，巨额资金的投入很可能会变成一场昂贵的冒险。

杨振宁的反对意见主要集中在几个方面。首先，他认为，虽然希格斯粒子的发现已经为物理学带来了巨大进展，但要继续深入探索其背后更多的物理原理，可能并不像最初想象的那么简单。在缺乏具体研究方向的前提下，动辄数百亿人民币的投资面临巨大的不确定性。杨振宁担忧，如果项目无法带来预期的科学突破，那么这笔巨额资金将可能成为沉没成本，浪费了本可以用于其他更具现实价值的科研和社会项目的资源。

中国近年来在科技领域取得了长足进步，但在建设如此复杂的大型科学设备时，仍有许多技术环节依赖于国外的技术支持，尤其是在超导磁体、粒子加速技术、探测器制造等方面。如果在这些核心领域仍然需要依靠进口和外国的技术合作，那么对项目的自主性和长期可持续性可能会带来不小的隐患。

杨振宁进一步指出，当前中国在医疗、教育以及生命科学等领域的需求更加迫切。中国拥有庞大的人口基数，随着社会经济的发展，医疗健康、基础教育和生命科学研究成为社会普遍关心的重点领域。在他看来，巨额资金若能投入这些关乎民生的重要领域，将会产生更加直接和显著的社会效益。

杨振宁的这些观点在国内外学术界引发了广泛讨论。支持他观点的人认为，他的考虑较为务实，关注资源的合理分配和投资回报问题，尤其是在全球经济不确定性增加的情况下，更应谨慎对待如此庞大的科研项目。此外，一些反对者也提到，虽然高能物理研究的重要性不可否认，但其短期内的实际应用价值较为有限，尤其是在基础研究成果转化为实际应用技术的过程中，时间跨度可能非常长。

中国高能物理的未来

与杨振宁的观点形成鲜明对比的是中国科学院的王贻芳院士及其团队，他们坚定认为，中国不仅应该建造自己的大型对撞机，而且必须迅速行动，以抢占全球科技前沿的位置。王贻芳院士多次公开表示，建设大型对撞机对于中国的高能物理研究至关重要。

王贻芳提出的对撞机建设计划分为两个阶段：首先，在2020年到2030年期间建成正负电子对撞机，这将是一个类似于欧洲大型强子对撞机的设备，但在设计上有所不同。正负电子对撞机能够以极高精度测量希格斯粒子的属性，并深入探究粒子物理的基本问题。

他的第二阶段计划则更加雄心勃勃，预计在2040年到2050年完成建设四分之三质子对撞机。质子对撞机的能量远高于正负电子对撞机，将能够深入探索更高能量的物理现象，甚至可能发现新的基本粒子或揭示现有理论中的未解之谜。王贻芳认为，正是由于这些高能对撞实验的潜力，使得中国必须抓住这一机遇，否则在未来几十年内可能会在高能物理领域失去重要的国际话语权。

此外，王贻芳院士及其支持者还强调，尽管建设大型对撞机需要巨额资金和技术投入，但从长远来看，这一项目的科学价值远远超出其成本。

如果中国无法在2020年至2030年期间完成正负电子对撞机的建设，那么未来的物理学发现可能会被其他国家主导，尤其是欧美国家。这将使中国在未来几十年内失去成为全球高能物理研究中心的机会，从而失去在这一领域的国际影响力和科技竞争力。因此，中国必须抓住这一历史机遇。2024年，中国粒子对撞机项目宣布正式推行。

参考资料：[1]王呈涛,徐庆金.粒子对撞机上的超导磁体技术[J].科学24小时,2020(10):14-17