諾獎得主安德森：我為什麼反對超導超級對撞機

菲利普·安德森（Philip Warren Anderson，出生於1923年12月13日）是大名鼎鼎的凝聚態物理學家，普林斯頓大學的約瑟夫·亨利講席教授。他與約翰·范弗雷克、內維爾·莫特分享了1977年的諾貝爾物理學獎。上世紀80年代，美國科學界為了是否上馬超導超級對撞機（SSC）而展開爭論。本文是他於1987年4月7日在美國眾議院科學、空間與技術委員會議上的發言，原題為「The case against the SSC」。

撰文菲利普·安德森

翻譯淺灘

校對王小花

我之所以要提出反對超導超級對撞機的科學理由，是因為我的很多同事儘管知道這些理由，卻不願意公開指出，尤其是因為其中一些理由是雙刃劍的時候。我也很猶豫，因為我並不反對這個項目本身。然而，它會與其他方面競爭資源，而我認為這些方面是更為急需。

我把我的想法總結成四個口號，一一針對那些支持粒子物理具有獨特價值的觀念提出質疑：

1 與日常相關的科學也同樣基礎。

2 錢很重要，但人才與教育更重要，並受錢的影響。

3 剔除論證中的「帶動效應」。

4 金蛋很少產自金鵝。

1

在很多高能物理學家的公眾演講中，第一頁幻燈片都展示了從「普朗克長度」（遠小於基本粒子的大小）一直到宇宙尺度的長度範圍。他們輕慢地指著中間的尺度（即人、構成人的原子以及所有日常事物的大小）說：「當然啦，那裡的一切我們都已經很清楚了。而探索極端的尺度才是基礎科學的任務。」然而，我們並沒有把那裡的一切都搞清楚。我們還沒能理解新的高溫超導體為什麼超導，也不理解雪花是怎樣形成的，更不理解人的思維是怎樣產生的，以及經濟有什麼規律。然而，在這些極其困難的問題上，高能物理沒法提供任何直接的幫助。

關於日常事物的行為，甚至原子核的行為，很可能也包括星星的行為，粒子物理能告訴我們的，我們早就了解了。如果粒子物理學家跟你說超導超級對撞機能讓他們更了解宇宙大爆炸，那恐怕就太過樂觀了；如果他們進而聲稱超導超級對撞機有其他的作用，那他們肯定是錯的。他們的基礎物理已經變得如此「基礎」，甚至和其他科學分支都幾乎沒有任何關聯。

2

粒子物理學家會把超級對撞機的造價與軍艦或導彈對比，說從這個標準看來也不算貴。問題是，把這一大筆錢花在這類科學上勢必會大大影響我們利用和教育那些聰明而熟練的技術人員的方式。這類人才極度缺乏，而且越來越供不應求，我們不得不引進越來越多的移民與訪問學者來從事初級職位的工作，以至於現在在美國的物理系裡都很難聽到美國口音了。

3

我們常常聽到的一個支持給大科技工程投錢的理由是「帶動效應」。大型對撞機據稱會帶動超導磁體的發展。超導磁體是1960年由AT&T貝爾實驗室的一個研究組發明的。當時我與他們有密切交流。他們的發明並不是受什麼帶動的，而是來自一項超導材料的基礎研究項目，沒有得到也很可能沒有希望得到公共資助。他們進一步的研究資助一部分來自一些精明的服務機構的公共資金，一部分來自工業界，還有一些經營科學儀器的小公司。據我所知，這項技術中真正原創性的部分和粒子物理沒有任何關係。

4

科研經費的管理者往往偏愛昂貴的大項目和集中的大型實驗室和研究中心。自由獨立的未經詳細規劃的研究能得到的錢則越來越少。然而真正新奇的發現並不是昂貴的大項目做出的。超導材料領域最近的三次大突破沒有一次出現在美國：Chevrel相超導材料是法國和瑞士發現的，重電子超導體是德國發現的，高溫超導氧化物是瑞士發現的。即使La2CuO4材料出現以後，進一步的驗證也是在日本，而後在北京完成的。這些材料至今為止主要是印度和法國在研究。

國外在這些研究上的優勢，部分是由於我國對小科學缺乏資助，部分則由於我們在大科學裝置上進行研究的方式。大裝置通常並不會帶來大突破或偶然的新發現，而是適合於進一步檢驗已有的突破。我國小研究組的原創性的探索不應因大裝置受到削減。

總結一下，我也想知道物質的根本結構是什麼以及宇宙大爆炸是怎麼發生的，也希望對撞機遠超過現有的極限，但我認為我國在很多其他方面的科學需求更急迫，包括空間科學、科學教育，尤其是保留傳統的科學研究方式——這種注重原創的基礎小科學研究現在只有很少的幾所大學（如康奈爾）、企業（如貝爾實驗室）和政府研究機構（如洛斯阿拉莫斯）在做，而且也岌岌可危。只要把超導超級對撞機預算中的一小部分撥給國家科學基金並限定由小科學使用就足以恢復我們在這個領域的領先地位。

把加速器物理的發展看作一種國家競賽令我不安。科學是很嚴肅的，不應和民族主義掛鉤。如果高能物理此時此地少了這台加速器就會受到致命的影響，那我想它只好死掉了，因為這種看法就表明了想像力的致命缺乏。

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