最近,中國(guó)要不要建高能對(duì)撞機(jī)成為了一個(gè)熱門(mén)。
這個(gè)對(duì)撞機(jī)可以說(shuō)是一個(gè)黑科技了,現(xiàn)在歐洲有一個(gè),看上去就像外星科技。
但事實(shí)上,中國(guó)在全國(guó)各地已經(jīng)有不少的黑科技研究室,它們正在幫助中國(guó)去拿下未來(lái)二十年的諾獎(jiǎng)。
下面就給大家介紹中國(guó)五大黑科技實(shí)驗(yàn)室。
這是我們中國(guó)第一個(gè)極深地下實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室上面覆蓋著2400米的巖石,是目前世界巖石覆蓋最深的實(shí)驗(yàn)室。
為什么要在這么深的地底建實(shí)驗(yàn)室呢?
因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)室是研究暗物質(zhì)的。暗物質(zhì)是廣泛存在于宇宙中的一種東西,它占據(jù)了宇宙大部分的質(zhì)量,是宇宙大爆發(fā)時(shí)生成的,但是因?yàn)樗粠щ?,只參與引力,所以我們很難檢測(cè)到它。只能通過(guò)一些間接的手段,比如讓原子去撞擊暗物質(zhì),根據(jù)物質(zhì)的反應(yīng)去觀(guān)測(cè)。
但我們的空間充滿(mǎn)著各種輻射以及宇宙射線(xiàn),你很難判斷是暗物質(zhì)的原因,還是別的什么。
所以,要特別在地底建,盡量排除其它因素的干擾。
錦屏地下實(shí)驗(yàn)室的條件非常好,除了巖層厚之外,巖石本身的輻射也特別低,國(guó)外也有這樣的極深地下研究室,但這么低的輻射是沒(méi)有的。
而且我們建這個(gè)實(shí)驗(yàn)室沒(méi)花多少錢(qián)。這是我們順手建的。
當(dāng)時(shí)我們?cè)谶@里建一個(gè)隧道,以連接附近的幾個(gè)水電站,這個(gè)隧道是中國(guó)最深的深埋隧道。在建的時(shí)候,就順手在側(cè)面挖了一個(gè)空間出來(lái)充當(dāng)實(shí)驗(yàn)室。
所以是花小錢(qián)辦大事,還有一個(gè)好處,就是出入非常方便,國(guó)外的都是直接挖的,需要電梯上下,電梯還需要維護(hù),很容易壞,我們這個(gè)是直接坐汽車(chē)進(jìn)去。所以研究人員坐班車(chē)上下班就可以了。
現(xiàn)在上海交大以及清華的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)正在里面研究暗物質(zhì),已經(jīng)取得了一些進(jìn)展, 如果將來(lái)真的證實(shí)了暗物質(zhì),暗能量,那絕對(duì)是一個(gè)諾貝爾級(jí)的發(fā)現(xiàn)。
意大利的中微子實(shí)驗(yàn)室
在介紹這個(gè)之前,先給大家看看日本的一個(gè)類(lèi)似的東西,這個(gè)東西叫超級(jí)神岡探測(cè)器, 是日本當(dāng)年利用一個(gè)廢棄的礦坑建造的。
建于地底一千米,這么深也是為了隔絕宇宙射線(xiàn)的干擾,原本是為了探測(cè)質(zhì)子衰變。
結(jié)果建好之后,走了狗屎運(yùn),正好大麥哲倫云中有一個(gè)超新星爆炸,產(chǎn)生了大量的中微子。
這個(gè)探測(cè)器就探測(cè)到了這個(gè)中微子。
因?yàn)檫@個(gè)探測(cè)器對(duì)中微子的研究,使日本產(chǎn)生了兩個(gè)諾獎(jiǎng)得主,一位叫小柴昌俊,一位叫梶田隆章。
而我們中國(guó)江門(mén)的探測(cè)器就是為了探測(cè)中微子用的。
而中微子總不能等著超新星爆炸吧,所以,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室建在了兩個(gè)核電站旁邊。
因?yàn)楹穗娬緯?huì)產(chǎn)生大量的中微子。同樣這個(gè)東西也要建在極深的地底。 外面依然是可以隔絕干擾的花崗巖。
這里最核心的東西就是一個(gè)空心有機(jī)玻璃球。直徑有35.4,里面將裝2噸超純水。
怎么用呢?這里面的科學(xué)道理就太復(fù)雜了,看看圖吧。絕對(duì)的外星科技既視感。
現(xiàn)在進(jìn)行到收尾階段,有全世界二百多個(gè)科學(xué)家簽約,表示愿意來(lái)中國(guó)進(jìn)行研究。畢竟這些東西都特別費(fèi)錢(qián),一般也就幾個(gè)有錢(qián)的大國(guó)才能建起來(lái)。
將來(lái)這個(gè)東西不出意外,也將是一個(gè)諾獎(jiǎng)的搖籃。
這個(gè)東西大家應(yīng)該特別熟了,由我國(guó)天文學(xué)家南仁東于1994年提出構(gòu)想,歷時(shí)22年建成,是世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。綜合性能是著名的射電望遠(yuǎn)鏡阿雷西博的十倍。
這個(gè)望遠(yuǎn)鏡有什么用呢?
用處可就大了,現(xiàn)在的天文研究一大半都要靠射電望遠(yuǎn)鏡。自20世紀(jì)60年代以來(lái),天文學(xué)取得了四項(xiàng)最重要的發(fā)現(xiàn):脈沖星、類(lèi)星體、宇宙微波背景輻射、星際有機(jī)分子,被稱(chēng)為“四大發(fā)現(xiàn)”。這四項(xiàng)發(fā)現(xiàn)都與射電望遠(yuǎn)鏡有關(guān)。
諾貝爾獎(jiǎng)歷史上基于天文觀(guān)測(cè)的10項(xiàng)獲獎(jiǎng)成果中有6項(xiàng)都出自射電望遠(yuǎn)鏡,可以說(shuō),射電天文學(xué)已成為諾貝爾獎(jiǎng)的搖籃。
現(xiàn)在這個(gè)最大的籃子就在中國(guó)。
截至2019年8月28日,500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)132顆優(yōu)質(zhì)的脈沖星候選體,其中有93顆已被確認(rèn)為新發(fā)現(xiàn)的脈沖星。
假以時(shí)日,一定會(huì)有更多更新的發(fā)現(xiàn),這里也極有可能產(chǎn)生諾貝爾獎(jiǎng)。
這個(gè)東西研究出來(lái),可就不是諾獎(jiǎng)這么簡(jiǎn)單了,因?yàn)橐茄芯砍晒α?,等于?shí)現(xiàn)了人類(lèi)能源自由,人類(lèi)再也不用擔(dān)心手機(jī)沒(méi)電,半夜停電了。
因?yàn)檫@是研究可控核聚變的。
這個(gè)東西位于四川成都, 以氫、氘氣體為“燃料”,把這些東西裝置并擊穿打碎后產(chǎn)生近堆芯級(jí)別的等離子體,來(lái)模擬核聚變反應(yīng)。其核心溫度將達(dá)到2億攝氏度。
這個(gè)裝置到明年才會(huì)正式運(yùn)行。這絕對(duì)是人造太陽(yáng)。
其實(shí)類(lèi)似這樣的黑科技實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)還有很多。
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)
蘭州重離子研究裝置
神光Ⅱ高功率激光物理實(shí)驗(yàn)裝置
國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究(上海)設(shè)施
LAMOST望遠(yuǎn)鏡
大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)
武漢國(guó)家生物安全實(shí)驗(yàn)室
上海光源
北京同步輻射裝置
合肥同步輻射裝置
穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置
中國(guó)散裂中子源
X射線(xiàn)自由電子激光試驗(yàn)裝置
上海光源線(xiàn)站工程
高能同步輻射光源驗(yàn)證裝置
最后再講一個(gè)中國(guó)的諾獎(jiǎng)?chuàng)u籃:楊振寧
沒(méi)錯(cuò),中國(guó)最后一個(gè)黑科技就是楊振寧先生。
為什么呢?
第一,他是現(xiàn)在世界上活著的最偉大的物理學(xué)家,沒(méi)有之一。
第二,楊振寧有許多諾獎(jiǎng)級(jí)別的研究。他的理論產(chǎn)生了數(shù)個(gè)諾獎(jiǎng)。
第三,楊振寧是一個(gè)非常喜歡跟人合作的物理學(xué)家,他獲的諾獎(jiǎng)就是跟李政道研究的。最偉大的理論楊·米爾斯理論是跟米爾斯一起研究。
第四,楊振寧目前還在搞研究,他就是物理界的風(fēng)清揚(yáng),搞不好就點(diǎn)化出一位令狐沖。
所以,楊振寧也是中國(guó)的諾獎(jiǎng)?chuàng)u籃。
當(dāng)然,很多人說(shuō),高能對(duì)撞機(jī)才是諾獎(jiǎng)?chuàng)u籃。
而楊振寧大力反對(duì),是阻止中國(guó)科技發(fā)展的三體智子。
這個(gè)說(shuō)法就很不講理了。
楊振寧為什么反對(duì),他已經(jīng)說(shuō)得很清楚了。
這里再把他列的七個(gè)反對(duì)理由放在下面:
1.建造大對(duì)撞機(jī)美國(guó)有痛苦的經(jīng)驗(yàn): 1989 年美國(guó)開(kāi)始建造當(dāng)時(shí)世界最大對(duì)撞機(jī),預(yù)算開(kāi)始預(yù)估為30億美元,后來(lái)數(shù)次增加,達(dá)到80億美元,引起眾多反對(duì)聲音,以致1992 年國(guó)會(huì)痛苦地終止了此計(jì)劃,白費(fèi)了約30億美元這項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)使大家普遍認(rèn)為造大對(duì)撞機(jī)是進(jìn)無(wú)底洞
而中國(guó)現(xiàn)在來(lái)建,最終的費(fèi)用可能是二百億美元。
2.高能所倡議在中國(guó)建造超大對(duì)撞機(jī),費(fèi)用由許多國(guó)家分?jǐn)偅墒瞧渲兄袊?guó)的份額必極可觀(guān)。今天全世界都驚嘆中國(guó)GDP已躍居世界第二,可是中國(guó)仍然只是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,人均GDP還少于巴西,墨西哥或馬來(lái)西亞,還有數(shù)億農(nóng)民與農(nóng)民工,還有急待解決的環(huán)保問(wèn)題,教育問(wèn)題,醫(yī)藥健康問(wèn)題,等等建造超大對(duì)撞機(jī),費(fèi)用奇大,對(duì)解決這些燃眉問(wèn)題不利,我認(rèn)為目前不宜考慮
3.建造超大對(duì)撞機(jī)必將大大擠壓其他基礎(chǔ)科學(xué)的經(jīng)費(fèi),包括生命科學(xué),凝聚態(tài)物理,天文物理,等等
4.為什么有不少高能物理學(xué)家積極贊成建造超大對(duì)撞機(jī)呢?原因如下:
高能物理學(xué)是二戰(zhàn)后的一個(gè)新興領(lǐng)域,此領(lǐng)域七十年來(lái)有了輝煌的成就,驗(yàn)證了標(biāo)準(zhǔn)模型,使人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界中三種基本力量有了深入了解可是還有兩項(xiàng)大問(wèn)題沒(méi)有解決:
A)對(duì)剩下的第四種基本力量--引力的深入了解還有基本困難
B) 還沒(méi)有能了解如何統(tǒng)一力量與質(zhì)量希望解決此二問(wèn)題當(dāng)然是所有物理學(xué)家的愿望
有些高能物理學(xué)家希望用超大對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)超對(duì)稱(chēng)粒子,從而為人類(lèi)指出解決此二問(wèn)題的方向
但是找超對(duì)稱(chēng)粒子已經(jīng)有很多年了,完全落空今天希望用超大對(duì)撞機(jī)來(lái)找到超對(duì)稱(chēng)粒子,只是一部份高能物理學(xué)家的一個(gè)猜想多數(shù)物理學(xué)家,包括我在內(nèi),認(rèn)為超對(duì)稱(chēng)粒子的存在只是一個(gè)猜想,沒(méi)有任何實(shí)驗(yàn)根據(jù),希望用極大對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)此猜想中的粒子更只是猜想加猜想
5.七十年來(lái)高能物理的大成就對(duì)人類(lèi)生活有沒(méi)有實(shí)在好處呢?沒(méi)有。假如高能所建議的超大對(duì)撞機(jī)能實(shí)現(xiàn),而且真能成功地將高能物理學(xué)更推進(jìn)一大步,對(duì)人類(lèi)生活有沒(méi)有實(shí)在好處呢?我認(rèn)為短中期內(nèi)不會(huì)有,三十年,五十年內(nèi)不會(huì)有而且我知道絕大多數(shù)物理學(xué)家都同意我的這個(gè)說(shuō)法
6.中國(guó)建立高能所到今天已有三十多年如何評(píng)價(jià)這三十多年的成就?今天世界重要高能物理學(xué)家中,中國(guó)占有率不到百分之一二。建造超大對(duì)撞機(jī),其設(shè)計(jì),以及建成后的運(yùn)轉(zhuǎn)與分析,必將由90%的非中國(guó)人來(lái)主導(dǎo)。如果能得到諾貝爾獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)?wù)邥?huì)是中國(guó)人嗎?
7.不建超大對(duì)撞機(jī),高能物理就完全沒(méi)有前途了嗎?不然我認(rèn)為至少有兩個(gè)方向值得探索:A. 尋找新加速器原理B.尋找美妙的幾何結(jié)構(gòu),如弦理論所研究的這兩方面的研究都不那么費(fèi)錢(qián),符合當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總趨勢(shì)。
到底楊振寧說(shuō)得對(duì)不對(duì),大家可以討論。畢竟這是一個(gè)千億的大工程,上面我們說(shuō)的這些工程加起來(lái)投入也沒(méi)到一千億。
而要不是有楊振寧,可能都不會(huì)有三體這本小說(shuō),也不會(huì)有三體智子這個(gè)詞。
為什么這么說(shuō)呢?因?yàn)閯⒋刃赖娜w是個(gè)硬核科幻 ,它里面的猜想都是有根據(jù)的,而劉慈欣的科學(xué)知識(shí),尤其是一些前沿的知識(shí),都來(lái)自一本雜志:《科學(xué)美國(guó)人》。
而《科學(xué)美國(guó)人》就是楊振寧推薦到中國(guó)的。當(dāng)時(shí)楊振寧回中國(guó)后,國(guó)家問(wèn)他有什么可以提高中國(guó)人科學(xué)素養(yǎng)的,楊振寧就推薦了這本《科學(xué)美國(guó)人》。
《科學(xué)美國(guó)人》是《自然》雜志的科普版,為它寫(xiě)稿的都是當(dāng)今世界一流的科學(xué)家,從創(chuàng)刊起,一共有一百五十二個(gè)諾貝爾獲得者給他寫(xiě)過(guò)稿子。
可以說(shuō),這是世界第一流的科普雜志。
正是通過(guò)這個(gè)雜志,中國(guó)具有科學(xué)能力的普通工程技術(shù)人員才知道了超弦理論、宇宙學(xué)、分形與非線(xiàn)性數(shù)學(xué)。劉慈欣也才能寫(xiě)出《三體》這樣的杰作。
現(xiàn)在環(huán)球科學(xué)引進(jìn)了少年版,在美國(guó)叫《How it works》。
在美國(guó),成年人就看《美國(guó)科學(xué)人》,孩子就看《How it works》。
引進(jìn)到中國(guó)后,名字叫《萬(wàn)物》。
每一期都會(huì)講當(dāng)時(shí)最熱門(mén)的科技。而且是身邊的科技,比如機(jī)場(chǎng)安檢分解:
未來(lái)海上城市的解剖:
超音速賽車(chē)內(nèi)部:
火箭拆解圖
還有生物學(xué)知識(shí),比如一條鯊魚(yú)的內(nèi)部是什么樣的:
人類(lèi)的眼球:
人腦發(fā)育:
腸道細(xì)菌如何影響你的大腦:
地質(zhì)內(nèi)容也有講,大滅絕的時(shí)間軸:
核冬天的形成:
天文學(xué)也有:
還有歷史知識(shí),比如中世紀(jì)騎士和日本武士的對(duì)比:
古羅馬軍隊(duì)強(qiáng)大的秘密。
日本古代城池解剖:
這個(gè)雜志包羅科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,是陪伴美國(guó)數(shù)代孩子成長(zhǎng)的雜志。
雜志知識(shí)涉獵廣泛,資訊新鮮,有很多前沿科學(xué)知識(shí)和話(huà)題,涉及交通運(yùn)輸、工程機(jī)械、生態(tài)環(huán)境、太空探索、歷史人文等等。
給孩子定上這樣的雜志,孩子以后每個(gè)月都可以收到來(lái)自科學(xué)的大禮。
雜志的每一頁(yè)都特別的美。
雜志適合5到90歲的孩子。尤其小學(xué)高年級(jí)到高中的孩子。
送禮最好送雜志,為什么呢?因?yàn)橛喓弥螅瑢?duì)方每個(gè)月都會(huì)收到你的誠(chéng)意。
現(xiàn)在一年的征訂價(jià)是298,確實(shí)不便宜,但我認(rèn)為,只要孩子看,就不貴。孩子不看書(shū),再便宜也貴。
而且訂雜志有個(gè)好處,買(mǎi)書(shū)孩子可能壓力大,不一定能看完,而雜志是一個(gè)月一份,孩子看完一本,對(duì)下一本就有期待感,所以雜志孩子往往都能看完,何況是這么有趣這么前沿的雜志。
一年十二本,一本八十多頁(yè),算下來(lái)超過(guò)了一千多頁(yè),每頁(yè)都是干貨滿(mǎn)滿(mǎn),孩子看一年下來(lái),絕對(duì)是知識(shí)達(dá)人。而且 現(xiàn)在征訂可獲得
① 原價(jià)360元的《萬(wàn)物》雜志一年12期
② 定價(jià)98元的科普故事音頻集(50集,每集6分鐘每周更新)
③ 定價(jià)40元的萬(wàn)物冷知識(shí)音頻集(共20集,每集4-5分鐘)
要看雜志,就看這個(gè)品類(lèi)最杰出的,讓孩子接觸最新科技。
大家可以點(diǎn)下面的橫條參團(tuán)。給孩子每個(gè)月的科學(xué)養(yǎng)份。也許孩子就是未來(lái)的科學(xué)家或者下一個(gè)劉慈欣。
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