當(dāng)?shù)貢r間昨天9時30分(北京時間昨天15時30分)左右，歐洲核子研究中心正式啟動世界最大的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)，將第一束質(zhì)子束流注入對撞機(jī)。55分鐘后，第一束質(zhì)子束流貫穿整個大型強(qiáng)子對撞機(jī)，現(xiàn)場科研人員一片歡呼。從此開始，在注入第二束質(zhì)子束流之后，在電光石火的相向?qū)ψ仓�中，將發(fā)生每秒約6億次的粒子碰撞，就像宇宙大爆炸之初，會釋放大量能量和基本粒子……

　　由此，關(guān)于牛頓沒有完成的粒子與質(zhì)量問題、關(guān)于愛因斯坦相對論的第四維度空間問題、關(guān)于眾多科學(xué)家一直探尋的暗物質(zhì)與反物質(zhì)問題，以及關(guān)于全人類共同叩問的“世界從哪里來”這一哲學(xué)終極問題，都被認(rèn)為將獲得一個新發(fā)現(xiàn)的良機(jī)。正如科學(xué)家預(yù)言，此次實(shí)驗(yàn)有可能開啟物理學(xué)新黃金時代。

　　但同在昨天LHC正式啟動之前，一批持反對態(tài)度的歐洲科學(xué)家甚至鬧上了法庭，起訴投資該項(xiàng)目的歐洲國家，并申請對實(shí)驗(yàn)發(fā)出緊急禁令。盡管申請已被法院駁回，但反對者稱，粒子撞擊過程中所釋放出的超高能量可能產(chǎn)生一個迷你黑洞，它要么吞噬地球，要么產(chǎn)生一種怪異粒子，總之地球?qū)⒈粠�入末日�?/p>

　　對此，著名物理學(xué)家、中科院院士楊福家接受本報越洋采訪時表示：“完全胡說八道！”

　　尋找粒子物理學(xué)的“圣杯”

　　“LHC通過加速強(qiáng)子，并讓兩束強(qiáng)子對頭碰撞，模擬宇宙開始時的情景，科學(xué)家就能從中研究宇宙起源，這也是該科學(xué)工程的主要目標(biāo)之一�！睏罡＜蚁虮緢笥浾呓榻B了科學(xué)界關(guān)注LHC的焦點(diǎn)。

　　所謂強(qiáng)子，就是一種亞原子粒子，所有受到強(qiáng)相互作用影響的亞原子粒子都被稱為強(qiáng)子。在歐洲阿爾卑斯山腳下有一個美麗的日內(nèi)瓦湖，湖的前面有一片開闊地，在地下100米深處有一條周長27公里的隧道。這臺世界最大的大型強(qiáng)子對撞機(jī)就位于隧道內(nèi)。昨天，隨著大型強(qiáng)子對撞機(jī)項(xiàng)目主任林恩·埃萬斯的一聲啟動命令，第一束質(zhì)子束流被注入對撞機(jī)開始運(yùn)行。

　　實(shí)驗(yàn)中，首批質(zhì)子將以接近光速的速度走通27公里環(huán)形隧道；經(jīng)過一段時間(數(shù)小時至數(shù)十小時)調(diào)試，在首批質(zhì)子束流走通對撞機(jī)并運(yùn)行穩(wěn)定后，再注入與其平行的第二束質(zhì)子束流反方向運(yùn)行。在相向平行運(yùn)行的兩束質(zhì)子束流穩(wěn)定之后，再經(jīng)過幾天至幾個星期的極其復(fù)雜細(xì)致的同步調(diào)整，才可能開始實(shí)現(xiàn)兩束質(zhì)子束流的對撞。

　　從構(gòu)想到建成，LHC歷時近20年，耗資約60億美元，吸引了來自80多個國家和地區(qū)的約7000名科學(xué)家和工程師參與。中科院高能物理所研究員陳國明及其同事，以及北京大學(xué)等近10所中國科研院所和高校的科研人員都參與了最核心研究之———對“希格斯玻色子”的尋找。

　　這一被譽(yù)為粒子物理學(xué)“圣杯”的粒子，44年前由英國物理學(xué)家彼得·希格斯預(yù)言，能夠完美解釋物質(zhì)質(zhì)量之源。而“什么是質(zhì)量”，這是牛頓也沒有完成的問題。希格斯提出，其它粒子在希格斯玻色子構(gòu)成的“海洋”中游弋，受其作用產(chǎn)生慣性，由此產(chǎn)生了質(zhì)量。這套被稱為“粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型”的理論預(yù)言有幾十種基本粒子，都陸續(xù)被實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，只剩最關(guān)鍵的希格斯玻色子至今仍未被發(fā)現(xiàn)。

　　LHC計算網(wǎng)格分為好幾層。第“零”層就設(shè)在歐洲核子研究中心，主要由上千臺計算機(jī)處理器構(gòu)成，對撞產(chǎn)生的數(shù)據(jù)首先會傳送到第“零”層。第“零”層下面，是12個第一層計算中心，其中一個設(shè)在歐洲核子研究中心，另外11個分布在世界各地的其它主要研究機(jī)構(gòu)；接下來是第二層計算中心，主要由眾多大學(xué)和研究所的小型計算中心構(gòu)成。

　　通過這樣的數(shù)據(jù)分析，科學(xué)家就能從中尋寶。除了希格斯玻色子，其數(shù)據(jù)分析結(jié)果被認(rèn)為將有助于回答一些涉及自然和物質(zhì)本質(zhì)的基本問題，包括各種作用力的統(tǒng)一、暗物質(zhì)的本性……其中任何一項(xiàng)如果能有科學(xué)新發(fā)現(xiàn)，那都是彌足珍貴。對霍金而言，LHC極有可能驗(yàn)證他有關(guān)黑洞蒸發(fā)的理論，“如果真的能造出黑洞進(jìn)而驗(yàn)證我的相關(guān)理論預(yù)言，無疑我將獲得諾貝爾獎。”

　　此外，LHC采用的先進(jìn)加速器技術(shù)、探測器技術(shù)等，如有所推廣，也被認(rèn)為將在治療癌癥、摧毀核廢料等實(shí)用方面發(fā)揮作用。

　　據(jù)英國《每日郵報》報道，幾乎全世界的科學(xué)家都在熱切等待LHC啟動那一刻。盡管如此，“對撞產(chǎn)生黑洞，帶來世界末日”的說法也在悄然傳播……

　　即便有黑洞 也微不足道

　　“過去20多年來，每個大型高能物理對撞機(jī)在建設(shè)過程中，總會有人以同樣的理由表示激烈反對。但后來這些加速器都運(yùn)行得很好�！敝锌圃焊吣芪锢硌芯克�所長陳和生院士同樣對反對聲嗤之以鼻。

　　針對鬧上法庭的反對之聲，歐洲核子研究中心進(jìn)行了安全評估。評估后認(rèn)為：這種擔(dān)心不會變成現(xiàn)實(shí)。雖然研究人員承認(rèn)，碰撞所能達(dá)到的能量級別是從前任何人造科技所無法達(dá)到的，但他們表示，自然界的宇宙射線碰撞已經(jīng)產(chǎn)生更大的能量，但并沒有產(chǎn)生不良反應(yīng)。研究人員稱：“在地球上，大自然已經(jīng)導(dǎo)演了多次碰撞，相當(dāng)于大約100萬次LHC實(shí)驗(yàn)，不過地球依然存在�！�

　　紐約市立大學(xué)理論物理學(xué)教授加來道雄前不久在英國《衛(wèi)報》撰文駁斥了因產(chǎn)生黑洞而導(dǎo)致“世界末日”的說法。他說，如果大型強(qiáng)子對撞機(jī)運(yùn)行一百年，這些粒子所產(chǎn)生的全部能量甚至還不能點(diǎn)亮一只電燈泡，而且制造出的微型黑洞超級“迷你”、“短命”，尺度僅為百億億分之一米(10的負(fù)18次方米)，存在時間僅為十億分之幾阿秒(1阿秒為10的負(fù)18次方秒)，根本不會對地球造成任何影響。

　　民間科學(xué)組織“科學(xué)松鼠會”中聚集了不少物理專業(yè)的年輕研究人員。他們同樣認(rèn)為，LHC只是人工第一次達(dá)到如此巨大的能量，但對于宇宙來說，這點(diǎn)能量根本微不足道。此刻也在轟擊地球的宇宙射線能量比這要高上萬倍，如果LHC能夠毀滅地球，那么這份“戰(zhàn)功”早就被宇宙射線奪走了。

　　LHC上的四個巨型探測器各負(fù)責(zé)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，分別被稱為ATLAS、ALICE、CMS和LHCb。中國高能物理研究所和北京大學(xué)為其中的CMS實(shí)驗(yàn)研制了磁鐵支架、實(shí)驗(yàn)大廳的地板和部分阻性板室等。兩院院士嚴(yán)東生領(lǐng)銜的中科院上海硅酸鹽研究所團(tuán)隊，則自主研制了6000根人工晶體材料，在CMS對撞點(diǎn)上，像拼接木桶那樣，搭建成一段足有兩三人高的“水晶洞”。高質(zhì)量的水晶洞，這種高能探測材料，是得到精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的硬件基礎(chǔ)。

　　另一種“對撞”

　　歷史總是有所相似。

　　在上世紀(jì)90年代，美國超導(dǎo)超級對撞機(jī)(SSC)項(xiàng)目的“下馬事件”正是因?yàn)楣�眾爭議、甚至行內(nèi)反對。

　　上海交通大學(xué)前人文學(xué)院院長、科學(xué)史專家江曉原教授向記者介紹：那是一項(xiàng)美國的大科學(xué)工程項(xiàng)目，1987年開始實(shí)施，在已經(jīng)投資20億美元并取得一些成績的情況下，仍于1993年被國會干預(yù)而被迫下馬。當(dāng)時，一名國會議員提出一個問題：“我們能通過這種機(jī)器找到上帝嗎？如果能，我將為它投上一票。”參加聽證會的所有物理學(xué)家面對這個問題，他們沒有給出具有說服力的答案。當(dāng)然，這個議員的問題只是一個比喻，他的意思是超導(dǎo)超級對撞機(jī)對人類沒有意義。

　　“科學(xué)家不一定要回答能否找到上帝，卻有義務(wù)將項(xiàng)目的益處向公眾解釋清楚。在我看來，下馬原因中這一點(diǎn)相當(dāng)重要，那就是工程耗資巨大，而科學(xué)家的解釋又毫無說服力，因此它看起來就像某些科學(xué)家一件巨大而極盡奢華的新玩具。”江曉原說。

　　說到底，有沒有希格斯玻色子，到底和普通人有何關(guān)系？

　　“在大多數(shù)現(xiàn)實(shí)的人看來，某種粒子存在與否與碗里有多少肉無關(guān)。但這并不成為我們放棄純科學(xué)研究的理由�！鄙虾�師范大學(xué)天體物理聯(lián)合研究中心教授李新洲說。純科學(xué)研究離不開研究者追根問底的好奇心的驅(qū)動，離不開人類對未知的本能追問。而這種好奇心與本能，是任何一個文明社會都提倡的人類品質(zhì)，也是人類社會不斷前進(jìn)的原動力之一。就LHC而言，它追問的是宇宙從何而來，這也是人類在能力所及范圍內(nèi)，對世界、生命存在的一種叩問。

　　另一個重要的問題是，當(dāng)社會進(jìn)步到一定程度，當(dāng)公眾文明素質(zhì)發(fā)展到一定階段，在那些被廣泛關(guān)注的大科學(xué)研究項(xiàng)目中，誰最具有發(fā)言權(quán)？是內(nèi)行的科學(xué)家，還是看似外行的廣大公眾？

　　“公眾對科技發(fā)展的關(guān)注度提升到了今天，科學(xué)家已經(jīng)無法再高高在上，而無視那些看似外行的廣大公眾，”江曉原說，“美國SSC項(xiàng)目被迫下馬后，有些科學(xué)家痛心疾首，認(rèn)為這是科學(xué)發(fā)展被外行阻礙的標(biāo)志。但事實(shí)上，科學(xué)是要為人類服務(wù)的。而大科學(xué)研究項(xiàng)目是一個較長時間內(nèi)多方參與的結(jié)果，各方關(guān)注焦點(diǎn)各不相同，因此，不論在立項(xiàng)之前還是在實(shí)施過程中，多方的相互溝通必不可少�？茖W(xué)家有義務(wù)面對外界爭議，有義務(wù)向社會公眾普及相關(guān)科技知識、報告最新進(jìn)展，而不只是在科學(xué)界內(nèi)交流或者只對政府主管部門進(jìn)行匯報。”

　　“我認(rèn)為，對科學(xué)研究項(xiàng)目的公眾爭議，可視為一種社會的進(jìn)步。”江曉原由此看到了“對撞”的另一面。

　　或許，跳出此次實(shí)驗(yàn)的另一種思想人文的“對撞”，恰是社會進(jìn)步的標(biāo)志�；蛟S，努力讓科學(xué)離大眾近些再近些，亦是此次對撞實(shí)驗(yàn)之外的更深意義。(章迪思 林環(huán))