编者按：12月初，一篇名为《杨振宁的最终一战》的文章，刷爆朋友圈，文章解读了消耗巨资打造的对撞机所面对的争议。12月底，本文作者再发文章《美国为何不建对撞机》，相同引起了外界的重视。
作为高能物理研讨范畴的前沿项目，对撞机一直给人一种神秘莫测的感觉。为此，腾讯新闻联合知乎建议系列策划，答复有关对撞机的一切问题。
第一期：对撞机是什么？终究精干什么？
文/知乎专栏作者“华龙”
关于在我国建与不建对撞机的问题，网上已唾沫四溅，而对撞机终究有什么效果？其作业原理、研讨目标、开展趋势等等是什么？关于大多数人来说，这是一脸的懵懂。
而关于这方面的科普也很少，原因是科普还真有点困难，由于：说深了、说多了，大多数普通人仍是不明白，若参加数学公式来阐明，会让人更难明。说浅了，立刻会被人责备你不明白装懂，假如你不刺进几个数学公式说明，会被人骂成民科和胡言乱语。
瑞士的欧洲对撞机
思来想去，我觉得仍是很有必要做回地道的民科，解读一下对撞机，尽量让大多数人能懂，让更多的人能了解。下了这决计，我就用最俭朴的言语来说说。
对撞机是用来做什么的呢？
本来，科学家们想知道原子核的隐秘，到底是由那些更小的粒子构成，又是怎么组合的？为此而大动脑筋。
原子实在太小了，没有太多调查、丈量和拆分的方法，最好的方法便是将质子或电子，这些比原子小一点的粒子的亚原子，称为强子，把强子放在加快器里加快，通过磕碰，把这些粒子碰碎。
碰碎了，就简略去研讨这些被碰碎的小粒子结构和特点，再通过辨认、核算、剖析和想象，构成一种理论，复原粒子的结构、组合方法和组合力，树立粒子的实践模型。
对撞机的本质便是一台粒子加快器，效果便是用来加快粒子运动速度，用的便是电和磁场，将磕碰的粒子加快和集束，然后磕碰。
最开端的时分是加快一个粒子去磕碰固定的粒子，叫靶射。
后来，发现这种磕碰力度和效果不大，就把要磕碰的两个或多个粒子一起加快，完成对碰，这便是对撞机之名的由来。
对撞机加快粒子需求很大的能量，所以，关于这一方面的物理研讨，就被称为高能物理。
对撞机鼓起于上世纪的50年代，最早用于电子对撞，最早对撞机在1961年开端了运转，我国80年代的北京正负电子对撞机在那时是很先进的。
跟着技能的开展和要求的进步，开发了质子对撞机，使用质子对撞，效果更好，能够更简略的发现新粒子和剖析碰碎的粒子。
可是强子对撞机由于高速、高能、强磁作业环境， 其加快体系、冷却体系、探测体系、关闭体系和数据处理体系十分杂乱，要求渐渐的升高，造价也渐渐变得贵重，运转和保护的本钱急剧上升。
一起，对撞机高能关闭的运转环境，十分简略出毛病，修理本钱和技能方面的要求也渐渐变得高，并且安全要求特高，需求高度谨慎。
还有，对撞机磕碰，并不是象两辆轿车加快磕碰，碰成一地碎零件这样简略，对撞机在磕碰过程中，碰碎后的小粒子都是不安稳的粒子，绝大部分转瞬即逝，极难调查、记载和描绘，更不用说捕捉和存留。
一起，在磕碰前后，还会发生许多新的粒子，新的粒子绝大部分也是不安稳的，会一会儿就消失，总归，等碰完后，残留的粒子都是自然界里惯例安稳粒子或半衰期不安稳粒子，这对研讨毫无意义。
并且，每一次磕碰后的景象和记载的效果是不相同的，每一次磕碰，碰碎的粒子和新构成的粒子也是不相同的，重复试验并不一定是前次试验的效果，这样，每一次磕碰的调查、记载、差异和剖析变得十分困难和杂乱，很难有可比性和对照性。
如此一来，关于碎解的粒子研讨，更多是瞬间调查、记载和后期的数据处理、区分和剖析，因而，要求现场试验的研讨人员，数量要多、才能要强、本质要高、阅历要丰厚。
这种高烧钱、高技能、高人才要求的对撞机试验，关于任何一个国家的实力都是一种检测和应战。美国在里根时期同意了备受争议的强子对撞机方案，在出资近30亿美元后，由于后期预算太大，到了克林顿时期被否决而抛弃，这便是杨振宁说的美国的苦楚阅历。
为了持续科学研讨，在美国的促成下，由近40个国家协作出资近百亿美金，也包含我国在内，在瑞士修建了国际最大的强子对撞机，作为国际公益的科研项目，选址瑞士，由于瑞士是一个永久性的中立国。
瑞士对撞机以科学效果同享、资金份额分摊、科研人员由各国人员一起参加的准则运转，我国有60多名科研人员参加，这儿调集了全国际2000多名顶尖科学家和数千名技能和作业人员。
瑞士对撞机子自2008年运转以来，发现了“希格斯玻色子”，即“天主之子”而出名，后期再无效果，特别是频频毛病，屡次暂停修理，断则数月，长则数年，明显，其运转的才能已不能满意现在的研讨要求。
二、制作大型强子对撞机的意图
鉴于上面剖析，有科学家要求修造更大、磕碰更猛的大型强子对撞机，首要意图有两个：
1、进一步证明“天主之子”。
有人以为瑞士对撞机发现的“天主之子” 不足以证明，还需求进一步寻觅和研讨。
2、要寻觅“超对称粒子”。
这粒子来自物理学的一种假说理论叫弦理论，这个理论通过超级杂乱核算，预言猜测还存在一种粒子，叫“超对称粒子”， 这便是杨振宁教授说到的猜测中的猜测粒子。
为何需求找到这两种粒子？找到有什么效果？
高能物理通过对撞机60多年的试验，树立了一个粒子模型，这是一个预设的规范模型，即通过一系列的假定和参数想象而成，尽管通过很屡次的试验检测根本契合。
规范模型
可是，规范模型仍然存在许多的缺点，比如过火依托太多参数；质量来源和质量缺失问题；组合力不能完好一致等等。
假如找到这两种粒子，能够完善这个所谓的规范模型，这便是意图。
当然，还有人企图把这个规范模型扩大到天上，力求证明大爆炸理论和暗物质来源，这当然是大理想主义罢了。
科学家们对物理理论追求和完美，对终极一致理论的情结，要求新建更多更好的强子对撞机，那么新建的对撞机的跑道要更长、能量要更大、对粒子加快要更快。
这种高投入、低报答的大型国际性的公益性科学项目，恳求宣布后，响应者屈指可数，尤其是出大头出资的欧洲和美国，一言不发，而我国部分科学家有意接纳这个项目，并游说国内和国际支撑，但杨振宁教授却旗帜鲜明的表明对立。
三、杨振宁对立理由总结
对立理由概括为几点：
1、烧钱。制作本钱巨大、运转保护本钱是无底洞、安全本钱昂扬。
2、试验中的技能和科研人才，任何单一国家都不或许充当，有必要依托国际性的科研和技能协作。
3、这是国际性的根底理论研讨，效果是同享的，揭露的，而实践使用却是久远无期的。
4、现在粒子理论不成熟，高能物理处于低谷期，去验证猜测粒子是极高危险研讨。
5、我国应该把钱更多的投入使用性和技能性范畴，这种有知识产权性、时效快的研讨范畴。
还有，杨振宁说，关于粒子物理的研讨，到了今日，不是彻底依托于强子对撞机的效果，有了更多的挑选。应当把多年对撞机的试验报告，做更多的剖析证明，找到新的理论打破。
为此，有许多的新理论不断涌现，意在解说现有的试验效果和预言新的理论，并寻求验证。