http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2006-05-11

    本报讯 “为了保持粒子物理学领域的全球竞争力，美国应该抓住机会成为世界高能物理学研究的领导者，高能物理研究回答的是关于宇宙组成和进化的基本问题、物质的基本成分问题。美国应该积极参与大型国际粒子物理学项目，并力争成为下一代最先进粒子加速器的东道主。”

    这是美国科学院最新发布的《揭示隐藏在自然空间和时间背后的秘密——规划基本粒子的路径》报告所指出的。该报告认为，当人类站在对自然物质和宇宙的伟大发现的边缘时，美国物理学正处在一个十字路口和危机之中。该报告的作者是美国科学院的21世纪基本粒子物理学委员会，它呼吁美国维持在粒子物理学中的领导地位，努力让下一代粒子加速器——国际直线加速器能够在美国建造。

    两年前，受美国能源部和国家科学基金会的委托，美国科学院成立了由22人组成的21世纪基本粒子委员会。普林斯顿大学的荣誉退休校长、经济学教授Harold T. Shapiro为委员会主席，副主席是布鲁克海文国家实验室的主任Sally Dawson，成员包括洛克希德马丁公司的前董事会主席和首席执行官Norman R. Augustine、约翰·霍普金斯大学加速器教授Philip N. Burrows，以及加州大学圣巴巴拉分校理论物理研究所所长David J. Gross等。

    粒子物理学探讨的是组成物质的终极成分和控制它们的基本力量，以及宇宙的组分和进化过程。粒子物理学的研究需要许多极端的实验条件和实验方法，比如打碎原子的机器——加速器。目前，国际上正在运行的能量最高的加速器是美国费米国家实验室的Tevatron；国际上最高能量的加速器——大型强子对撞机将于明年在瑞士首都日内瓦开始建设，计划于2007年运行。各国正在讨论和设计另一台更高能量的加速器——国际直线加速器，该加速器最终花落谁家，要在2010年才能确定，该项目目前还没有开始选址工作。

    美国科学院认为，过去50年中，美国对粒子物理的贡献导致人类对宇宙、对物质的基本结构和相互间的作用有了更加详细的认识，并发现了许多新粒子。这些发现又产生了新的问题：物质的起源、在自然界发现的力之间的相互作用、宇宙的基本组成等。然而正当粒子物理学的发展越来越激动人心时，美国对粒子物理学的支持却出现了停滞现象，许多大型项目被关闭：费米国家实验室的Tevatron计划将于2010年关闭，实验室的未来前途未卜；去年冬天，在投资管理人和数学家James Simons为布鲁克海文国家实验室筹集到1300万美元后，实验室的一项实验才得以继续；超级超导对撞机原本可能会成为世界最大的加速器，但在1993年，美国国会中止了正在得克萨斯州建造的这一项目。

    美国科学院的新报告鼓励美国在未来5年中出资5亿美元，争取成为国际直线加速器的东道主，否则，粒子物理学将会在美国枯萎。Shapiro于4月26日在华盛顿特区召开的一个新闻发布会上说：“这是一个风险投资，但它所承担的风险是我们所能发现的最小风险。”

    Shapiro说：“在半个多世纪的时间里，美国一直是粒子物理学的领袖，但其他国家正在建造的一个新设备的性能将超过美国的旗舰设备。”“今天，美国的高能物理正处于十字路口。在科学机遇如此激动人心的时刻，我们却没有高瞻远瞩的战略规划指导下一步的行动。我们在粒子物理学中的领导地位或被牺牲，或是通过支持最新的实验装置和参与现在和未来的国际项目而得到加强。”

    委员会在报告中指出，在整个20世纪，科学和技术成为美国创新的原动力，激发了智慧和艺术的灵感，并保护了美国的国家安全。如果国际直线加速器没有建在美国，那么就会迫使美国的粒子物理学家们到欧洲或其他地方去做研究，这将损害美国科学和技术的基础。

    委员会在报告中得出结论认为：“美国失去在粒子物理学领域的领导地位的代价实在太高了。保持在科学中的领导地位就会保持美国在经济和文化中的中心地位和活力。”“美国应保持在国际粒子物理学研究中的领导地位，积极推进高能物理领域的国际合作，并在其中发挥领导作用。但保持领导地位并不意味着控制，美国应积极投资大型强子加速器，并成为国际直线加速器的主要投资者。委员会相信，结合两套加速器的能力将解决粒子物理学研究中最重要的科学问题。”

    《纽约时报》的文章指出，这份报告是紧跟在美国科学院去年11月公开发表的《站在风暴之上》之后出版的。《站在风暴之上》强调保持和发展美国竞争力的问题，鼓励布什政府在其最新的预算规划中增加对物质科学的投入。(王丹红)

     [科学时报]