對撞機的實質就是一台粒子加速器，作用就是用來加速粒子運動速度，用的就是電和磁場，將碰撞的粒子加速和集束，然後碰撞。
編者按：12月初，一篇名為《楊振寧的最後一戰》的文章，刷爆朋友圈，文章解讀了耗費巨資打造的對撞機所麵臨的爭議。12月底，本文作者再發文章《美國為何不建對撞機》，同樣引起了外界的關注。
作為高能物理研究領域的前沿項目，對撞機始終給人一種神秘莫測的感覺。為此，騰訊新聞聯合知乎發起係列策劃，回答有關對撞機的一切問題。
關於在中國建與不建對撞機的問題，網上已唾沫四濺，而對撞機究竟有什麽作用？其工作原理、研究對象、發展方向等等是什麽？對於大多數人來說，這是一臉的懵懂。
而關於這方麵的科普也很少，原因是科普還真有點困難，因為：說深了、說多了，大多數普通人還是不懂，若加入數學公式來說明，會讓人更難懂。說淺了，馬上會被人指責你不懂裝懂，如果你不插入幾個數學公式解說，會被人罵成民科和胡說八道。
瑞士的歐洲對撞機
思來想去，我覺得還是很有必要做回地道的民科，解讀一下對撞機，盡量讓大多數人能懂，讓更多的人能理解。下了這決心，我就用最簡樸的語言來說說。
對撞機是用來做什麽的呢？
原來，科學家們想知道原子核的秘密，到底是由那些更小的粒子構成，又是如何組合的？為此而大動腦筋。
原子實在太小了，沒有太多觀察、測量和拆分的方法，最好的辦法就是將質子或電子，這些比原子小一點的粒子的亞原子，稱為強子，把強子放在加速器裏加速，通過碰撞，把這些粒子碰碎。
碰碎了，就容易去研究這些被碰碎的小粒子結構和屬性，再通過識別、計算、分析和設想，形成一種理論，還原粒子的結構、組合方式和組合力，建立粒子的實際模型。
對撞機的實質就是一台粒子加速器，作用就是用來加速粒子運動速度，用的就是電和磁場，將碰撞的粒子加速和集束，然後碰撞。
最開始的時候是加速一個粒子去碰撞固定的粒子，叫靶射。
後來，發現這種碰撞力度和效果不大，就把要碰撞的兩個或多個粒子同時加速，實現對碰，這就是對撞機之名的由來。
對撞機加速粒子需要很大的能量，所以，對於這一方麵的物理研究，就被稱為高能物理。
對撞機興起於上世紀的50年代，最先用於電子對撞，最早對撞機在1961年開始了運行，我國80年代的北京正負電子對撞機在那時是很先進的。
隨著技術的發展和要求的提高，開發了質子對撞機，利用質子對撞，效果更好，可以更容易的發現新粒子和分析碰碎的粒子。
但是強子對撞機因為高速、高能、強磁工作環境，
其加速係統、冷卻係統、探測係統、封閉係統和數據處理係統非常複雜，要求越來越高，造價也越來越昂貴，運行和維護的成本急劇上升。
同時，對撞機高能封閉的運行環境，非常容易出故障，維修成本和技術要求也越來越高，而且安全要求特高，需要高度嚴謹。
還有，對撞機碰撞，並不是象兩輛汽車加速碰撞，碰成一地碎零件這樣簡單，對撞機在碰撞過程中，碰碎後的小粒子都是不穩定的粒子，絕大部分轉瞬即逝，極難觀察、記錄和描述，更不用說捕捉和存留。
同時，在碰撞前後，還會產生許多新的粒子，新的粒子絕大部分也是不穩定的，會一瞬間就消失，總之，等碰完後，殘留的粒子都是自然界裏常規穩定粒子或半衰期不穩定粒子，這對研究毫無意義。
而且，每一次碰撞後的情形和記錄的結果是不相同的，每一次碰撞，碰碎的粒子和新形成的粒子也是不相同的，重複實驗並不一定是上次實驗的結果，這樣，每一次碰撞的觀察、記錄、區別和分析變得非常艱難和複雜，很難有可比性和對照性。
如此一來，對於碎解的粒子研究，更多是瞬間觀察、記錄和後期的數據處理、辨別和分析，因此，要求現場實驗的研究人員，數量要多、能力要強、素質要高、經驗要豐富。
這種高燒錢、高技術、高人才要求的對撞機實驗，對於任何一個國家的實力都是一種考驗和挑戰。美國在裏根時期批準了備受爭議的強子對撞機計劃，在投資近30億美元後，因為後期預算太大，到了克林頓時期被否決而廢棄，這就是楊振寧說的美國的痛苦經曆。
為了繼續科學研究，在美國的撮合下，由近40個國家合作投資近百億美金，也包括中國在內，在瑞士修建了世界最大的強子對撞機，作為世界公益的科研項目，選址瑞士，因為瑞士是一個永久性的中立國。
瑞士對撞機以科學成果共享、資金比例分攤、科研人員由各國人員共同參與的原則運行，我國有60多名科研人員參與，這裏集合了全世界2000多名頂尖科學家和數千名技術和工作人員。
瑞士對撞機子自2008年運行以來，發現了“希格斯玻色子”，即“上帝之子”而聞名，後期再無成果，特別是頻繁故障，多次暫停維修，斷則數月，長則數年，顯然，其運行的能力已不能滿足現在的研究要求。
二、建造大型強子對撞機的目的
鑒於上麵分析，有科學家要求修造更大、碰撞更猛的大型強子對撞機，主要目的有兩個：
1、進一步證實“上帝之子”。
有人認為瑞士對撞機發現的“上帝之子” 不足以證明，還需要進一步尋找和研究。
2、要尋找“超對稱粒子”。
這粒子來自物理學的一種假說理論叫弦理論，這個理論通過超級複雜計算，預言猜想還存在一種粒子，叫“超對稱粒子”，
這就是楊振寧教授提到的猜想中的猜想粒子。
為什麽要找到這兩種粒子？找到有什麽作用？
高能物理通過對撞機60多年的實驗，建立了一個粒子模型，這是一個預設的標準模型，即通過一係列的假設和參數設想而成，雖然經過很多次的實驗檢測基本符合。
標準模型
但是，標準模型依然存在很多的缺陷，譬如過分依賴太多參數；質量起源和質量缺失問題；組合力不能完整統一等等。
如果找到這兩種粒子，可以完善這個所謂的標準模型，這就是目的。
當然，還有人試圖把這個標準模型放大到天上，力圖證明大爆炸理論和暗物質起源，這當然是大理想主義而已。
科學家們對物理理論追求和完美，對終極統一理論的情結，要求新建更多更好的強子對撞機，那麽新建的對撞機的跑道要更長、能量要更大、對粒子加速要更快。
這種高投入、低回報的大型世界性的公益性科學項目，請求發出後，響應者寥寥無幾，尤其是出大頭投資的歐洲和美國，一聲不響，而我國部分科學家有意接收這個項目，並遊說國內和世界支持，但楊振寧教授卻旗幟鮮明的表示反對。
三、楊振寧反對理由總結
反對理由歸納為幾點：
1、燒錢。建造成本巨大、運行維護成本是無底洞、安全成本高昂。
2、實驗中的技術和科研人才，任何單一國家都不可能充任，必須依靠世界性的科研和技術合作。
3、這是世界性的基礎理論研究，成果是共享的，公開的，而實際應用卻是長遠無期的。
4、目前粒子理論不成熟，高能物理處於低穀期，去驗證猜想粒子是極高風險研究。
5、中國應該把錢更多的投入應用性和技術性領域，這種有知識產權性、時效快的研究領域。
還有，楊振寧說，對於粒子物理的研究，到了今天，不是完全依賴於強子對撞機的作用，有了更多的選擇。應當把多年對撞機的實驗報告，做更多的分析論證，找到新的理論突破。
為此，有很多的新理論不斷湧現，意在解釋現有的實驗成果和預言新的理論，並尋求驗證。
華客網:楊振寧極力抵製的對撞機，究竟是幹什麽的？(圖)