龍科多：為什麼94歲的楊振寧還要參加一場論戰
楊振寧先生已經94歲高齡了，近日他公佈的《中國今天不宜建造超大對撞機》的意見，在互聯網上引起了熱烈的討論和爭議。一位這樣高齡的老人還能發聲“論戰”成為輿論熱點，這種情況也屬罕見。於是，對“對撞機”和“高能物理”都不瞭解的普通人，難免想要知道，楊振寧為什麼會突然在這個問題上“摻和”一下，他是否是這個領域的權威，他與這次的論戰有什麼關係？
楊振寧
首先來説明，楊振寧是否權威。
一般公眾只知道楊振寧和李政道因“弱相互作用中宇稱不受恆”的貢獻獲得諾貝爾獎。這項粒子物理領域的成就，已經足以説明楊振寧的權威性了，而實際上這還不是楊振寧最重要的成果。根據網友的整理，楊振寧有13項世界級的成果，可謂在現代物理的各個領域全面開花：
（A）統計力學
A1. 1952 Phase Transition（相變理論）。論文序號: 52a，52b， 52c。
A2. 1957 Bosons（玻色子多體問題）。 論文序號: 57h， 57i，57q。
A3. 1967 Yang-Baxter Equation（楊-Baxter方程）。論文序號: 67e。
A4. 1969 Finite Temperature（1維δ函數排斥勢中的玻色子在有限温度的嚴格解）。論文序號: 69a。
（B）凝聚態物理
B1. 1961 Flux Quantization（超導體磁通量子化的理論解釋）。論文序號: 61c。
B2. 1962 ODLRO（非對角長程序）。論文序號: 62j。
（C）粒子物理
C1. 1956 Parity Nonconservation （弱相互作用中宇稱不受恆）。論文序號: 56h。
C2. 1957 T，C andP （時間反演、電荷共軛和宇稱三種分立對稱性）。論文序號:57e。
C3. 1960 Neutrino Experiment（高能中微子實驗的理論探討）。論文序號: 60d。
C4. 1964 CP Nonconservation（CP不守恆的唯象框架）。論文序號: 64f。
（D）場論
D1. 1954 Gauge Theory（楊-Mills規範場論）。論文序號: 54b， 54c。
D2. 1974 Integral Formalism（規範場論的積分形式）。論文序號: 74c。
D3. 1975 Fiber Bundle（規範場論與纖維叢理論的對應）。論文序號:75c。
以上引用自：Beauty and Physics: 13 important contributions of Chen Ning Yang, Int. J. Mod. Phys. A 29, No. 17, 1475001 (2014)
其中最重要的是楊-Mills規範場論，我們來看看這次與楊振寧意見有分歧的著名數學家丘成桐是如何評價規範場論的：
“他在上世紀五六十年代在統計物理和高能物理的工作都使人敬佩，影響最大的莫過於他把Weyl的規範場論推廣到非交換的情況。到了七十年代歐美諸學者完成的高能物理的標準模型，可以説是人類有史以來對自然界認識最深刻的理論，這個模型的建立依賴非交換的規範場理論。”
“五十年來在歐美不同地方的高能對撞機每一次得出來的重要結果，都能震撼人心……這些實驗背後的基礎理論都用到楊先生的學説，因此每一次突破後，我們對楊先生的學問更加佩服。”
連論戰另一方的重量級人物也承認，高能對撞機的實驗結果，一直在增加楊振寧學問的含金量，增加他的聲譽和威望，楊振寧是這個領域的權威，可謂無可置疑。
結論是，以成果和貢獻評判，楊振寧絕對是這個領域的理論權威，當然這並不代表他的意見就更正確。
雖然楊振寧支持高能物理的發展，雖然高能對撞機實驗一再證實了他的理論，但94歲高齡的他還是堅持發表意見，反對中國今天開始建造超大對撞機。
為什麼？他的理由如下：造巨型對撞機是“進無底洞”；“中國仍然只是一個發展中國家”；建造花費巨大，將會影響其他基礎科學的發展；多數物理學家認為超對稱粒子的存在只是一個猜想，沒有任何實驗根據；高能物理要發展不一定要靠造巨型對撞機，也有不費錢且符合世界經濟發展趨勢的途徑。
這並不是楊振寧第一次反對中國建巨型對撞機。
據江才健《楊振寧傳》中説：“他在20世紀70年代開始回國訪問，推動科學學術，並且差不多是獨力地反對中國在當時發展沒有優先緊迫性的高能物理。”
有網友整理了該書記載的楊振寧有關言論：
1972年舉行的“高能物理發展與展望”的座談會上，楊振寧力排眾議，不贊成中國花費上億美金的代價建造高能加速器及全力發展高能物理實驗研究的計劃。楊振寧説：“中國應當對人類有較大的貢獻，但我不覺得應當就是在高能加速器方面；”“如果有一億美元為什麼不拿來造計算機，發展生物化學，培養更多的人才？而一定要拿來研究高能加速器？”“建造貴的加速器與目前中國的需要不符合。”
1978年8月，楊振寧在與張文裕、周培源、吳有訓、錢三強等物理學家座談時，依然表示不贊成中國急於建造大型加速器，認為大型加速器的建造對中國的四個現代化建設並不重要，“三十年內對農業的影響很小，對工業和國防的影響也不太大。……到本世紀末，中國如果在國防上不能保衞自己，即使在高能物理上很先進，也沒有一點用處。”
1980年初，在廣州從化召開粒子物理國際會議期間，眾多海外華裔物理學家共同參與草擬了一封致中國政府支持BPS建造的信，參與者一致簽名表示贊同。楊振寧則避開了這次活動。之後在一封公開信中他再次表明了自己的立場。他在信中提到“八七工程”在中國有很強烈的反對意見，BPS建造計劃“被認為像是一個‘超級強權’，而其它的領域是‘第三世界’。”他表示：“我不能夠無愧於心的去簽署這一個文件，因為我認為真正需要的不是我的簽名，而是中國人民的簽名。”（觀察者網注：“八七工程”指高能物理試驗中心工程，以50GeV高能質子加速器為建造任務）
對於這段歷史，中科院高能物理研究所所長王貽芳在回應楊振寧的文章中説：“（楊振寧）自70年代起就反對中國建造高能加速器。幸虧小平同志聽從了李政道等其他著名科學家的建議，才有了今天的高能物理所、北京正負電子對撞機和大亞灣中微子實驗及其重大成果……”
一位中科院高能物理研究所的副研究員以“清風正陽”為網名，在知乎上稱楊振寧：“他從80年代公開反對北京正負電子對撞機（觀察者網注：BEPC）及其它加速器項目”，得到網友回覆：“楊當年反對的是質子對撞機，不是正負電子對撞機。”
正負電子對撞機是質子對撞機的縮小版，由李政道精心設計，加入了同步輻射光源的應用設施。當時吳健雄、袁家騮夫婦建議中國建造質子加速器，被邀聯名的李政道在建議書上加了一個關於電子加速器的附錄，強調小型電子加速器的價值。據中國科學技術大學兩位老師考證，李政道對於“八七工程”這種“超高能”加速器建設計劃也並不十分熱心，“只不過出於對祖國的熱愛和對國家領導人的尊重，他一直努力幫助中國，盡力促成其高能加速器建造的早日實現。北京正負電子對撞機建設工程耗資比較低，而且性能比較先進，因此李政道熱心予以支持。”
顯然，李政道和楊振寧態度雖有所不同，但都反映了對祖國科技事業的責任心和使命感。楊振寧認為正負電子對撞機做得很成功，代表中國有相當聰明而且很有能力的人，而包括李政道在內許多人幫忙聯絡美國和歐洲實驗室的合作，都是有功勞的。對於加速器做同步輻射的研究，楊振寧也是支持的，當然，楊振寧並不認為正負電子對撞機的實驗結果在物理科學上有太大的意義。
由於這次爭論中，涉及一些歷史細節的誤會，這裏再次澄清：80年代初，楊振寧主要反對的是在明陵的附近建50GeV的高能質子加速器的計劃。而這一次，從他反對的理由看，他主要反對的也是丘成桐在新書中提出的在山海關附近建造的下一代質子對撞機。
再來看看楊振寧是如何勸自己的學生的。
楊振寧的學生，美國國家科學院院士、斯坦福大學教授張首晟曾回憶説：“楊振寧改寫了我一生的研究方向”。儘管楊振寧是這個領域的領軍人物，他卻勸告張首晟不要研究這個方向，而是從高能物理轉向凝聚態物理。
張首晟回憶道：“楊振寧教授認為，雖然高能物理領域存在不少美妙的數學結構，但缺少實驗的驗證。而凝聚態物理領域雖然有許許多多的實驗，卻缺少數學結構的描繪。所以，楊老師覺得我在凝聚態物理領域會更有作為。可以説，他改變了我一生的研究方向。”後來，張首晟在拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應領域取得開創性突破，幾乎拿下了物理學界所有重量級獎項。
張首晟
用一句話概括高能物理的困境，就是包括Higgs在內的發現，都在標準模型（其基礎正是楊振寧的理論）的理論預期之中，而包括弦論在內的新的理論方向又無法被實驗驗證。在知乎上，“作為楊振寧開創的清華大學高等研究院為什麼沒有高能理論的方向？”這一問題的回答中，有網友提到了楊振寧的一個比喻：高能已經沒有中魚了，剩下的要麼是沒人感興趣的小魚，要麼是誰也釣不起來的大魚。所以他建議年輕人要選擇一個快速發展的行業。
張首晟的成就，一定程度上證明了楊振寧的眼光。
總結來説，楊振寧的意見是中國今天不宜建造超大對撞機。這不等於他反對高能物理學科的發展，不等於他反對在時機和條件成熟時建超大對撞機，也不等於他反對中國以符合當下條件的資金建造高能物理實驗設備。在科學爭論中，我們不迷信權威，也不只遵循經驗，但有必要將這位老人今天的堅持，其背景、其理由交代清楚。
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