舉國體制在高能實驗物理方面是否有優勢?大規模砸錢能否帶來突破?

看了《上帝粒子》一書,感覺高能物理就是不斷砸錢建造越來越高能昂貴的加速器來驗證理論,那麼具有舉國體制優勢,可以集中力量辦大事的國家,是否砸錢挖人建造加速器,就能取得突破拿到諾獎?以後物理諾獎會不會取決於所在國的投資能力與決心?

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舉國體制在高能實驗物理方面是否有優勢?

不知道,沒法比較。因為現代高能粒子物理實驗沒有一個不是「舉國體制」設立起來的——加速器太貴了。

大規模砸錢能否帶來突破?

不一定。但是能養活一群人,這一群人每年都會告訴你有重大突破。

看了《上帝粒子》一書,感覺高能物理就是不斷砸錢建造越來越高能昂貴的加速器來驗證理論,那麼具有舉國體制優勢,可以集中力量辦大事的國家,是否砸錢挖人建造加速器,就能取得突破拿到諾獎?

美國、歐洲、日本就是這樣的國家,但諾貝爾獎好像不發給經費贊助者、大型實驗合作團體(3+)。以後會不會改不知道。

以後物理諾獎會不會取決於所在國的投資能力與決心?

不會。有三個原因:第一,物理學除了粒子物理還有其他領域;第二,諾貝爾獎不發給科研贊助者 —— 而做實驗的人也不可能只研究自己國家的人提出的理論;第三,各國政府投資加速器也不是為了得諾貝爾獎。


謝邀。大家都說的很全了,我從另一角度,談談這些年在歐洲CERN和DESY的感受。

首先,加速器不僅需要錢,還長期需要錢。砸了錢也不一定能有重大成果。即便有成果,也幾乎肯定在短期內沒有任何實際應用價值。所以投資加速器,或是投資任何基礎性科研研究,不是舉國體制的問題,而是「舉國心態」的問題。如果當中國政府願意做這件事,我覺得,諾獎什麼的已經不重要了,說明這個國家開始有自信,有能力,去做一些無關眼前利益的事。而這種長期的政府行為也有可能會影響國民的價值判斷,不一味急功近利,過分追求結果。有時候,心態到了,事兒做了,獎也就不遠了。

另外,砸錢做加速器,和舉國體制拼奧運金牌不太一樣。加速器不是個結果導向,但是個過程導向。過程中,增進科研交流,吸引、培訓各國人才的作用,毋庸置疑。除了發現higgs,cern或者說lhc已經變成一個符號。不光專業搞高能物理的,各種Geek,連寫小說、搞電影,都願意關注它的動態。它現在和TED都有合作。

當然,除了這些,捎帶手也可以有商業化的副產品。cern為了當年傳輸數據,創造了萬維網。

總之,我個人會覺得長期投資加速器,對行有餘力的國家是值得的事情,但不是因為諾獎。


謝邀。

前面的回答都肯定了舉國體制在加速器上的作用。我再說有優勢就不是那麼好玩了。那麼我就說不一定吧。

首先舉國體制是以國家利益為最高目標,調動國內相關資源來進行投入。高能物理確實存在著投入大,回報周期長的特點。但它畢竟是一門科學,科學要有科學的規律。科學最重要的是自由和獨立的精神。這就要發揮頂級科學家的個人能力,和組織團隊的能力。由頂級的科學家向國家申請經費,角逐最好的想法,並付諸實施(前面有人提到SSC,SSC就是90年代最有想法的一個項目,並且評估下來,最技術上最有可能實現,所以才投錢)。和其他的基礎研究一樣,回報周期長的研究是很難拿到私人基金資助的,所以必須是國家的經費,納稅人的錢。所以加速器學科和其他的基礎科研比起來沒什麼兩樣。只是加速器更加昂貴,所以經費審批更加嚴格,預研時間更長。所以如果其他基礎研究不是舉國體制的話,加速器也不是。只是審批加速器方向的基金委更聽信頂尖人物的意見,比如諾貝爾獎獲得者,或院士。在國內加速器就是一個被院士把持的學科。美國也大同小異,都是那些牛人才能得到基金;不像其他的小學科,年輕人就有機會

那麼舉國體制有優勢嗎?我覺得未必。舉國體制的優勢在於能很快出成績,並且成績是國家級的,就是說需要快速回報的。加速器可明顯不是,加速器做失敗的例子比比皆是,大家似乎沒聽說過大型加速器失敗的例子,這只是加速器學家都往好的吹,做錯了也不承認而已。我的老闆就教過我怎麼把一件做砸的事,描述得像做的特別成功。比如德國的HERA,用了那麼多錢,但做得不怎麼成功。

另外大型對撞機真的要國家投錢嗎?未必,BNL的RHIC有一年國家沒錢了,就是找得華爾街的復興公司投得錢(就是高頻交易的鼻祖)。

至於怎麼投資加速器,我在同樣是粒子物理實驗,為什麼中微子工程的花費比粒子對撞機幾乎差了兩個量級? - Wang Erdong 的回答 回答中,談到了美國的情況。就是各個大型加速器,5年一單位,輪著來。這就保證了在幾十年的跨度下,人才和經費可以源源不斷,持續進行。

中國就很不同,各個加速器一起上, CEPC,HIIF, ADS, XFEL, UDR都在近幾年同時提出並可能開建。可以說是國力相當強大,只是我想知道,10年後這些投入大量人力物力的項目建完後,大批的培養出來的加速器學家該去做什麼呢?之後會不會有大低谷和人才斷層出現呢?國外的科學家當然要忽悠國內上這些項目,錢是中國納稅人的錢,成果是世界共享的。國外可以分一杯羹,國外科學家自然是支持的。

我作為行業內部的人,並不是唱反調。我對國家投資加速器舉雙手贊成,從小的來說我就有飯吃。只是覺得現在跑太急了,這東西又沒什麼人競爭,為什麼不能慢一點點呢?


舉國體制在學術項目上風險極大。

歡迎「舉國體制」砸錢。但砸的錢用在哪個項目上一定要學術界自己論證。外界(尤其是政府)不可干預。

一百億美元非要砸像某個大項目,因為這個項目可能成某種重要成就。

潛在問題一是,可能隔壁國家有一位絕世天才,他們只用了10億美元就設計出了能達到類似效果的實驗裝置。我們100億美元的工程還沒造好,別人的裝置就開始運行了。優秀的實驗設計可以節省大量經費。

潛在問題二是,學術界對科研經費的爭奪是非常激烈的。今年在高能物理理論大項目上投了100億美元還沒有什麼成果出來,那邊歐洲又來了一個10億歐元的歐洲人腦計劃,我們到底跟上不跟上呢?日本又來了個XX計劃,我們還有錢玩嗎?

潛在問題三是,很多很多小的的實驗項目都能產生重大的成果,像去年的諾貝爾物理學獎藍光LED。這個世界絕大多數科研項目依然是一個實驗室為單位的「小項目」。投入一個大科學項目的錢可以用來資助數以百計的科研項目。這些項目中說不定有了石墨烯、藍光LED。為了某個方向上拿諾獎而扭曲學術界自己的資源分配,即使得了諾獎這筆錢也未必花得妥當。

潛在問題四是,外界認為投高能實驗物理很重要,而且肯定能出成果。但真的肯定能?要是都是理論上可預測的結果了,那就就不算是開創性的貢獻。希格斯粒子得諾獎也是獎希格斯本人的。上世紀日本的第五代計算機開發計劃也基本上以失敗告終。1982年時的1000億日元的大項目。日本要是真的率先在人工智慧上取得突破,你說這是什麼級別的成果?當年不像現在,統計學習還沒影,方向錯了再樂觀自信也沒用。日本在窮盡十年之功無果後,一口氣沒緩過來反而錯過了90年代開始的技術浪潮。

潛在問題五是,一個大投入卻沒響動的科研項目會極大地透支該科研領域在未來的「融資」能力。要是這次失敗了,未來二三十年里這個領域的科學家都得為經費掙扎了。

學術研究不是指哪兒打哪兒的。給錢,歡迎。給很多錢,更歡迎。但怎麼花還是留給學術界自己來論證得好。學術界有足夠的責任、知識、智慧和傳統來做好這件事。

學術界對任何大科學項目都極為謹慎,甚至吹毛求疵。

(歐盟人腦計劃就挨了不少罵,但還是上了.. 不知道會不會悲劇。不過,能未仆先知也就不是學術研究了。)


別那麼在意諾貝爾獎么。諾貝爾是做化學的呦,又不是做物理的~還是以愛因斯坦或者狄拉克、櫻井命名的獎讓人更嚮往一些唷~


簡要回答:舉國體制很有幫助,但任何一個國家都不可能獨立完成一個「excellent 」的高能「大科學裝置」。至於砸錢,會加快成果產出,從而加入突破的到來,但和諾獎關係並不大。

稍微解釋一下:

1、加速器是實驗裝置,一般依託於加速器的高能物理實驗都是以合作組為單位發論文的,成果大家共享。一般在高能界拿諾貝爾獎的基本都是理論學家。比如發現西格斯粒子後,拿炸藥獎的事提出希格斯機制的理論學家。所以,建加速器不等於能拿諾獎。

2、一般來說,砸錢越多,產出越多。可以讓我們了解更多的規律,但是不代表可以拿諾獎,因為諾獎是要有「突破性」的成果的,而且「突破性成果」並不是所有的都拿了諾獎(比如led只有藍光那個諾獎,而發明led技術的,卻沒有)。但是,產出多,相同時間內,「突破性成果」出現的幾率就會大大增加。只能希望這些未來的突破能拿諾獎吧

3、高能物理實在太燒錢,一般來說,一個加速器都是需要全球合作的,舉國體質可以讓一個國家成為國際合作組的leader,相當於主辦方。leader會得到其他國際的資金和技術的支持,而技術支持這個「高能的副產品」(包括低溫超導技術,網路計算機技術,精密儀器加工等)確實是很誘人的。如果能中國能成為一個像cern那樣的高能中心,真的對中國的技術提升幫助很大。


舉國體制其實沒啥用,關鍵要看國家會不會給你砸錢。

砸了錢,建造了東西肯定就可以由新的發現,但是新發現夠不夠突破還不一定。也就是說國家燒錢建造儀器跟拿諾獎有關係,但不是因果關係。

然而,對於提高一個國家學術水平的效果肯定是有的,比如說:

CERN,它還是世界上第一個網站,第一個網路伺服器,第一個瀏覽器的誕生地。


關於舉國體制可以舉一個親身的例子。

當年使館被炸之前正值父母大學畢業分配到研究所工作的時間。

研究所基本什麼都幹不了

沒什麼項目,而且當時市場化競爭的潮流下研究所也要搞市場化競爭。印象最深刻的是一個研究船舶研究了一輩子的老研究員還要去研究怎麼做微波爐。

然而炸了使館之後才又開始重視軍工,研究所才又好好開始整天研究。

所以舉國體制究竟什麼樣自己看吧。


謝邀。體制的影響確實存在,關鍵看國家是不是重視這類基礎理論的研究。

然而我想說,雖然我們一直都在講學術成果是服務全人類的,但是自己不會搞的東西,別人還是可以選擇不與你分享,或者以很曲折的方式和你分享,你只能幹著急。


專業相關

有很明顯的正面作用,高能物理作為回報周期極長(很可能要超過50年),還不一定有回報的基礎理論行業,需要很大的投入才能維持運轉,如果沒有國家級的投入,是很難有公司或個人願意投入資金的,特別是在我國,熱錢更容易流入房地產這類短時間就有回報的行業,高能物理離開了國家投入就很難生存下去了。

話說回來,即使在美國,絕大多數高能物理的實驗室也都是國家在投入支持滴。


瀉藥。舉國體制自然是有用的,君不見歐洲LHC是全歐洲舉國之力。大型加速器花費實在太大,而其實高能物理實驗高度依賴儀器,所以個人能力起的作用並不大,所以當然大量的資金投入是非常有用的。至於這樣子做可不可以獲得諾獎的話,諾獎一般確實是在實驗證明後發,可是發的話,是發給當初提出理論的人,所以並沒有這個效果。但自然大量資金投入,還是能帶動學科的發展的,但那種不世出的天才,自然和資金關係不大,而更重要的是教育體制。


xieyao,

well...............有錢只是造加速器的必要條件, 有加速器也只是試驗驗證理論/發現新現象的必要條件。

這些都不充分。不過事實上,美國的SSC確實是經費原因停止的,也許放在能一揮手的國家SSC就造起來了;不知道題主知不知道最近有點知名的中國CEPC,這貨能建起來肯定要歸功於體制。

但再換個角度看,體制能確保經費在一些時候調向物理,但在國家不看重科研的時候,這個體制有什麼機制能保障科研不停擺?或者,這個中心化的體制對理論水平,探測器製造水平,研究員待遇和研究員國際協作上的幫助,是不是總是正面的?

如果目光只看向諾獎,諾獎在13年幾經糾結還是沒頒給團體;拿諾獎作為標準可能有設施沒那麼大優勢。不過諾獎也就是個獎,不要太在意。

待續------


謝邀。

其實我很早就看到這個問題了,但是因為比較忙一直沒有回答。今天想起來這個問題還一直擱著沒有答,雖然好像過的有點太久了但還是說點什麼吧。

這個問題不能一概而論,我還是先上結論吧:舉國體制在高能實驗物理上有優勢,但是優勢非常小,甚至可能在未來產生負面效果。

-----我是分割線-----

我們在討論問題的時候經常會提到必要性和充分性的問題,事實上對於這個問題來說也是類似的。高能物理實驗需要錢,但有錢不意味著就一定能夠帶來突破。

題目中所述的高能實驗物理對於普通人來說可能有點太遠了,但我們可以換到一些更容易理解的事情上來。中學時期我們都學過牛頓三定律,這三定律打下了經典力學的基石,在物理學上也能夠算是一次很重要的突破。那麼,如今的高能粒子加速器,其實在很大程度上就類似於當初的尺子,鐘錶,等度量長度、時間和質量的設備。如果沒有這些設備,就沒有辦法對實驗中的各個因素進行計算,巧婦難為無米之炊,也就無法推導出結論了。甚至我們可以更為極端一點,連做實驗的小鐵球都弄不到一個,根本就無從談起實驗,物理學也就無法進步。

那麼我們回到題目所述的問題,有關於舉國體制對高能實驗物理上的幫助,對於高能實驗物理本身來說存在兩個主要的疑問:

第一,我們究竟需不需要這麼多的錢。誠然,沒有實驗器材,沒有尺子桌子小鐵球我們沒有辦法研究理論,但給我十把尺子和一千把尺子可能並沒有太本質的不同。誠然可能會有人說,有了更多的小鐵球不就可以同時進行更多的實驗,從而更有可能得出有用的結論嗎?但相比於舉國傾瀉的財力,我們擁有了一千把尺子卻不一定能夠找到一千個合格的科學家去拿著它們。在牛頓三定律的時期,人人都能去街上買到鐵球和計量工具,實驗的布置也並不十分困難,但不是所有人都發現了牛頓三定律的內容,正是因為實驗設備並不必然能夠導出物理進步。高能實驗物理更多的需要長期的,穩定的資金供應,而不是一股腦的把整個國家的錢都砸進去。

第二,我們的科技究竟有沒有這麼快。還是可以從牛頓的例子去理解,如果有人在那個時候能夠提供粒子加速器【當然那個時候的科技不可能這只是個假設】,他們能夠利用這個設備去得到應該得到的物理結論嗎?顯然是十分困難的,因為物理才剛剛踏入經典力學的世界,相對論還在醞釀,量子還沒起步,弦理論更加久遠,根本還走不到這一步來。當我們舉國去砸進了最先進的設備的時候,另一方面,相對早一些的東西的結論是否被研究完畢,開發完畢了,我們是否已經能夠開始接受最好的設備得出來的東西,同樣也是存在疑問的。

另一方面,在物理之外,同樣存在有兩個疑問。

第一,舉國體制的財力支持很有可能是短暫而有限的。國家需要正常的發展,舉國砸給物理錢不僅在經濟上可能有一定困難,在社會上也很可能引起社會動蕩,人民怨聲載道,這舉國怎麼舉?更長遠的去看,這種不顧國家發展的行為也很有可能在未來難以為繼,斷了物理的資金供應,要是萬一還沒能有什麼突破性成果,那可真是滿眼黑暗,一臉絕望。

第二,舉國體制在現在並沒有完善可行的實施方法。怎麼篩選那麼多人的【發現】?怎麼分配實驗設備?哪些人應該被分配進行研究哪些人負責【掙錢養家】?即使是當今社會都是民科遍地糟粕橫行,舉國體制能不能比現在這個體制給予科學一個更好的環境,值得懷疑。要知道,能夠實行舉國體制的人,很難那麼巧正好還有足夠高的物理科學素養。

所以還是那個結論,舉國體制可能帶來一定的優勢,但優勢十分微小,甚至在未來帶來負面效果。

-----以下是一點點閑扯可以無視-----

商科學的久了以後,有時會覺得一切問題都是商業問題。以科學為例,國家的資金終究是有限的。外交要錢,教育要錢,醫療要錢,科研也要錢,大家都想來分多一點粥。而國家也需要平穩運行和發展,不可能不食人間煙火,為了崇高的物理理想不顧一切。很多時候,國家會去估算在科研上有突破需要多少時間,不同的投入會如何影響這個時間的長短,突破為國家帶來的效用相比於教育醫療等有多大,然後找到一個邊際最高值進行投入。從個體的角度來講,我們只看到有些應該很重要的東西似乎投入的錢非常少,但是對一個宏觀的國家來說,所思考的可能是更加划算,能夠對整個國家產生各種投入分配方法中最大的價值,在未來有更好的作用。

父母很重要,比工作重要多了,但總不可能因此就放棄工作從早到晚服侍爸媽去了,你說是吧。


瀉藥。第一次回答問題,好緊張啊。回答不好會不會砍死我啊。

高能所正在申請建cepc啊,就是現在北京正負電子對撞機的升級版,項目計劃是要建比LHC環還要大的(建起來好啊,至少之後就有飯吃了)。預計經費是要花200億,更不要提建成以後每年的運行經費就是建設經費的十分之一了,錢花的如流水一般。凝聚態物理們紛紛表示不服啊,我這幾百萬的項目就已經能算是國重了,給我幾百億砸也能砸出幾個諾獎啊,給你高能物理結果也就只能有希望拿諾獎啊。

日本20年前就申請建一個直線對撞機了,現在聽說還在預研究呢。。。

聽說兩年後就能確定CEPC到底建不建了,聽信吧。

至於你說的帶來突破啥的,我覺著是肯定的。畢竟競爭還是很激烈的,尸位素餐的還是少數,老闆們都是很辛苦的,晚上工作到12點多的很多。量產帶來質變啊。

最後關於你說的突破再打打廣告啊,去年高能所發現的四夸克態被評為高能物理年度最精彩的成果,影響還是蠻大的。


諾獎這個東西,與意識形態什麼的都能扯上關係的,而且本身實驗是不給獎的。

國內嘛,只知道個諾獎,啥都要諾獎才行,做東西不要那麼功利嘛,否則都做凝聚態咯,投入小,出成果快。


《球狀閃電》,劉慈欣

  「我是丁儀。」丁儀打開兩把摺疊椅示意我們坐下,然後躺回到躺椅上,說:「在二位說明來意前,我先和你們談談我剛做的一個夢……不不,一定要聽聽,這
是一個被你們打斷的好夢。夢中我就坐在這,手裡拿著一把刀,這麼長,切西瓜用的。旁邊也是放著這個茶几,但上面沒有煙斗啊這些東西,上面放著兩個圓的東
西,這麼大,圓的,球形的,猜猜那是什麼?」

  「西瓜?」

  「不不不,一個是質子,一個是中子,西瓜那麼大的質子和中子。我首先把質子切開,它的電荷流到茶几上,黏黏的,發出一股清香;中子讓我切成兩
半後,裡面的夸克叮叮噹噹地滾了出來,都有核桃大小,五顏六色的,在茶几上滾來滾去,有的還滾到了地上,我拾起一個白色的,很硬,但使勁一咬還是咬開了,
是馬奶提子的美味……正在這時,你們把我弄醒了。」

林雲帶著一絲譏笑說:「丁教授,這是一個小學生的作文呀,您應該知道,質子、中子、夸克都會呈現量子效應,看起來應該不是那個樣子的。」

  丁儀盯著林雲看了幾秒鐘:「啊對對,你是有道理的,我這人傾向於將事物簡單化。想想如果質子和中子真有那麼大,生活對於我將是多麼美妙,現實中它們那麼小,一把切開它們的刀子價值上百個億啊。所以這只是一個窮孩子做的吃一塊糖的夢,不要譏笑它吧。」

  「我也聽說,國家沒有把超大型加速器和強子對撞機列入新的科技五年規劃。」我說。

  「人們都說那是無意義的勞民傷財。所以呢,我們的物理學家們以後只好繼續到日內瓦去當乞丐了,求人家施捨點可憐的試驗時間。


謝邀,已經有靠譜的回答,我就隨便扯兩句。

有一點沒有爭議,高能物理是個燒錢的活動。不僅如此,它還是一個有錢就幾乎一定能做到的活動。我們仔細讀一下題主的提問,可以發現題主對這兩點已經有了認識。高能物理是現代科學大規模協作的代表,每一個研究員,博後,或者是搬磚的少年都是這架戰車的螺絲釘。物理實驗發展到這裡,已經不是熱血燃燒的個人英雄主義,只要大家按部就班的合作,該有的結果一定會有。或者說,即使換上一批人,做出的結果也不會差太多(個人觀點)。有個朋友說,咱們這行,找個高中生,培訓個三個月也能幹。當然他是開玩笑,他是Atlas的大牛,做出了很多關鍵貢獻,依我看,起碼得四個月。

回到題主的問題上來,舉國體制有沒有幫助?如果政府決心做,當然有。有足夠的錢造最好的加速器,請多世界各地的高能物理學家來,該出的結果都能出。但問題是,有錢的國家,不需要舉國體制,也能造出加速器。沒錢的國家,會用舉國體制干這個?干這個有什麼用?

有什麼用?

你可以告訴提問者,這是人類認識世界的最前沿,這拉動產業,還會催生很多意想不到的技術。但你很難說服提問者(比如我媽)。

歷史上有過一個機智的回答,1969年,費米實驗室的創建者威爾遜找國會要2億美元修加速器。議員們不知道花2億建個加速器有什麼用。

議員:「加速器有可能會對我們國家的國防起任何作用么?」

威爾遜: 「不,我認為不會。」

議員:「難道一點都不能?」

威爾遜:「一點都不能。」

議員:「這個項目能讓我們在和蘇聯的競賽中更有競爭力么?」

威爾遜:「這個項目不能保衛這個國家,但它讓這個國家值得我們去保衛。」

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最後的段子從這裡搬運

科學網—它使美國值得保衛


首相 :天皇 這些戰爭賠款怎麼使用

天皇: 用做教育

首相: 天皇英明 不過 臣下以為應撥出部分用作教育

天皇: 不 全部用做教育


參見三體,地球聯邦剛剛統一人類時的災難,自己四五十面前的中國


不請自來。

我就一句話,老大難,老大難,老大重視就不難。

看看中國20世紀50.60年代的那些成果,要是沒有老大撐腰估計那群老九差不多都得下牛棚接受貧下中農的改造,哪裡來的「兩彈一星」


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