日前，科技日報刊登了對南開大學葛墨林院士的專訪《“中國不應建大加速器”》（下稱《葛文》），葛院士表明了反對中國建造大型環形對撞機的立場。中科院高能物理所研究員阮曼奇對科技日報記者說：葛院士的論述中存在一些事實性的錯誤和值得商榷的觀點。

阮曼奇2008年獲清華大學及巴黎十一大學粒子物理博士學位。其後在歐洲進行粒子物理和大型對撞機的研究。2013年返回中科院高能所，負責大型環形正負電子對撞機的模擬和探測器設計研究。

問：葛院士的論述中有事實性的錯誤嗎？

答：是的。葛院士在專訪中說：加速器的核心技術是強磁場。歐洲的大型強子對撞機（LHC）能夠建成是因為歐洲有這種磁場技術；而國內的超導磁場技術做不出這種強磁場，造出環形正負電子對撞機（CEPC）所需的強磁場還需要理論、材料上的突破。

其實，中國的CEPC並不需要歐洲LHC那種（低溫超導）強磁場技術，使用低場、常規電磁鐵即可。LHC採用了80000高斯的強磁場、以確保在27公里周長的主環中可以約束住能量為7TeV的質子束流。CEPC的周長增加了近4倍，而其束流能量（120 GeV）卻只有LHC的約1/60。因為環形對撞機上需要的偏轉磁場強度是和帶電粒子能量成正比的，但卻和軌道半徑成反比。

因此，中國CEPC主環偏轉磁鐵磁場強度只有LHC上的1/200，約為300—400高斯。這在去年發布的《CEPC概念設計報告》中已有說明。此外，北京正負電子對撞機上的偏轉磁鐵強度大約在2000—8000高斯，而且早就實現了量產。

即使未來CEPC可能升級到超級質子對撞機，需要200000高斯的強磁體技術,我們也有應對。中科院電工研究所與高能所合作，研製出基於多芯鐵基超導線材的高場內插超導線圈，為性能更高、製作工藝簡單的下一代高場超導磁體技術開創了一條可行的新路徑。

問：就這一點事實性的錯誤嗎？

答：還有。葛院士指出中國CEPC的造價估算中不包括基建費用。事實上，在目前360億元的CEPC造價估算中，已經計入了30％的隧道和土建費用。所有由正式渠道公佈的CEPC造價都包括了隧道和土建的費用。葛院士說日本政府剛宣布砍掉國際超高能直線對撞機中心（ILC）項目。其實，ILC並未下馬，只是對是否承建ILC，日本政府延期做出決定。

問：您認為《葛文》中有些觀點值得商榷？

答：是的。葛院士認為可以通過宇宙射線發現高能區的新物理，並舉出“悟空”衛星發現的1.4TeV的例子加以佐證。

的確，宇宙射線在粒子物理髮展的早期起到了重要作用。通過高空氣球等探測方式，人們發現了繆子以及一系列強子。宇宙線實驗不需要建立昂貴的對撞機，只需要守株待兔地等待物理信號，但它無法準確控制物理信號的產生，同時存在著信號事例數低以及信噪比難以控制等局限。

隨著加速器技術的不斷進步，宇宙射線實驗已不再是粒子物理研究最有效的實驗方法。半個世紀以來，粒子物理的絕大部分進展，無論是新粒子的發現還是標準模型的確立，都是通過加速器實驗實現的。而葛院士提到的“悟空”衛星觀測到的1.4TeV的新粒子跡象，到目前為止還未被任何其他實驗所證實。國際上CALET合作組在2018年發表文章明確指出：“並未在1.4TeV附近發現明顯的窄峰”。這和“悟空”衛星的觀測結果完全不同。

問：還有什麼葛院士的觀點您不能同意？

答：葛院士還指出：“高能物理髮展到現在，具有工程特點，理論上一定要特別清楚：要找什麼？預計是什麼樣子？否則不值得投錢。”他說：“LHC就是明確要尋找希格斯粒子（因此才獲得資助）。”這些觀點我不贊同。

大科學工程是否獲得資助，取決於其科學目標、可行性及對工業技術、文化經濟的帶動等等。具有清晰的理論預言並不是大科學工程獲得資助的必要條件。比如，嫦娥工程和人類基因組計劃，就很難說有什麼清晰的理論預言；而科學史上無心插柳的重大發現也比比皆是。比如宇宙微波背景輻射的發現、日本神崗超新星中微子信號的發現等等。

歐洲LHC的科學目標不僅僅是發現希格斯粒子。在建設LHC的決策中，關鍵性的科學因素是因為當時的標準模型存在著理論上的巨大困難：理論預期在100GeV—1TeV的能標上要么存在希格斯粒子，要么存在超出標準模型的新物理。LHC發現了希格斯粒子，確定了標準模型在目前可觀測能標下的成立，起到了從大量物理理論中去偽存真的作用。

歸根到底，物理學是實驗科學，不僅是對理論證偽的手段，也能帶來前所未有的新的觀測、新的數據，為理論的發展提供關鍵性線索和知識。

在採訪中，阮曼奇特別對記者強調，目前人類對粒子物理的標準模型仍是知其然而不知其所以然。標準模型有著簡單優美的數學結構，但人類並不理解自然為何選擇這樣的數學結構；標準模型有大量的自由參數，其取值決定了宇宙的面貌，但人類也不理解自然界為何選取了目前的參數。標準模型雖然在對撞機的實驗中獲得成功，但無法完美解釋一系列重大問題，包括為何標準模型粒子質量相差巨大、在物質起源上為何宇宙中物質比反物質多、中微子質量從哪裡來、暗物質和暗能量的本質是什麼等等。

阮曼奇認為，對上述任何一個問題的解答都意味著基礎物理學的重大突破。圍繞上述問題，人們提出了大量的新物理模型，急需新的實驗數據用於去偽存真。能準確測量希格斯粒子性質的對撞機將是探索上述問題、尋找標準模型背後更為基礎的物理規律的絕佳手段。“全球高能物理學界倡議了大量的新型對撞機，其中中國的CEPC具有科學潛力巨大、技術相對成熟、項目造價相對低廉、時間進度可控的顯著優勢，有望實現重大突破。”