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北京正負電子對撞機領導小組柳懷祖:對撞機這樣“撞”出來
“對撞機對撞成功后,我們在黑大理石碑上用金字刻下了所有‘參戰’單位的名字。”講起北京正負電子對撞機,已近八旬的柳懷祖仿佛回到了改革開放初期那個爭分奪秒的年代。身為對撞機領導小組辦公室主任,他曾體會到的,是戰士“豁命去戰斗的精神狀態”。
北京正負電子對撞機,1984年動工,1988年首次對撞成功。速度之快,讓國際物理學界都為之震動。
30年后回看,這個在某種意義上決定著我國高能物理國際地位的大科學裝置,身上有著鮮明的時代烙印。
從“七上七下”到“不再猶豫”
要探索物質的微觀結構,就得把它打碎。打碎物質的“炮彈”是高速粒子束流,而加速器就是發射這種炮彈的武器。
對撞機是加速器的一種,它讓兩束高速粒子束流相撞,產生更大的能量,不過,讓兩束比頭發絲還細的、接近光速的粒子流相撞,是個極復雜工程。
早在1956年,我國就提出過建造高能加速器的計劃,但都“只打雷,不下雨”。在北京正負電子對撞機正式動工之前,高能加速器更是歷經了“七上七下”:之前六次,剛計劃就偃旗息鼓;第七次的“八七工程”,預研工作已開始,地址也已選定,但1980年隨著國民經濟調整,基礎建設緊縮,它又被終止。
“那時大家都很茫然,七嘴八舌,什么聲音都有。”連物理學家楊振寧也不贊同高能加速器方案,還曾對柳懷祖說,有這些錢,為什么不去造鐵甲車(坦克)。
“有波折并不奇怪。”柳懷祖分析,“基礎科學有什么用?在國家財力比較困難的時候,科研經費的天平應該往哪邊傾斜?這是世界各國都會遇到的問題,直到今天,它也仍然是個問題。”
而且,在那個年代,我國懂加速器建設的人并不多。到底要建怎樣的加速器,建成之后要用來做什么,認識并不清晰。
上世紀80年代初,鄧小平指示方毅副總理就建造高能加速器問題,廣泛征求國內外科學家的意見,充分論證,提出方案。方毅組織了全國十幾個研究和工業部門的60多位專家進行反復論證。
綜合各方面意見,大家大體都贊成李政道、吳健雄、袁家騮及美國斯坦福直線加速器中心主任潘渃夫斯基等人的建議——先建造一臺2×2.2GeV的正負電子對撞機。方案提出后,鄧小平拍板,親自批示:“我贊成加以批準,不再猶豫。”
“方毅副總理組織的討論很關鍵,討論透了,有了清晰的物理學目標。”柳懷祖說。在北京正負電子對撞機覆蓋的能量區間內,有大量粲物理前沿研究工作可做,科研人員才得以在后來的日子里,窺見物理學的奇特風景。
1984年10月,鄧小平出席北京正負電子對撞機開工典禮,為奠基石培上第一鍬土。他對周圍人說:“我相信這件事不會錯”。
改革開放下的自力更生
聶榮臻曾這樣評價——北京正負電子對撞機是我國科學家繼原子彈、氫彈、人造衛星、核潛艇之后取得的又一偉大成就。
和原子彈、氫彈不同的是,北京正負電子對撞機是國際合作的產物。它是中國在上世紀70年代末打開國門對外交流后,在中美兩國政府間簽署的“中美科技合作協議”正式合作框架下開展的第一個研究合作的實體項目。“它是我國科技領域開始國際合作的里程碑。”柳懷祖說。
那段時間,在科技合作上,美方給予了中國大量支持與幫助。
一個標志性的例子是計算機。正負電子對撞時產生的各類粒子狀態的幾萬路電信號,都要由電子計算機進行分析處理。為了幫助中方從美國進口當時尚禁止出口的、世界上最為先進的VAX8550大型計算機,潘諾夫斯基到美國國會作證。他說:“你可以問全世界所有的高能物理學家,哪一個會告訴你們說高能物理研究不需要大型計算機。”最終,美國國會同意出口此計算機給對撞機項目使用。
盡管如此,北京正負電子對撞機的建造原則也很明確:在充分學習和吸收國外先進技術的基礎上,主要依靠自己的力量計劃和建造,也就是“能自己干的就自己干”。
在柳懷祖看來,這是全國幾百個工廠、研究所、高等院校的上萬科研人員、工人、干部和解放軍戰士參與的一場“高科技戰役”。
他舉了個例子。當時,譜儀的端蓋簇射計數器由上海5703廠組裝。組裝好后,運來北京,由于運輸震動,產品扭曲變形。為了避免再出問題,上海5703廠干脆將整個安裝班子全部拉到北京,現場組裝。一些年輕女工把出生不久的孩子放下,在北京一呆就是一二十天。
參與項目的上萬人,沒有假期、經常加班,連軸轉也是常事……沒人計較得失、報酬。柳懷祖記得清楚,當時的加班夜餐補助不到一塊錢,一包方便面就要8毛錢。“泡碗面再加個蛋,還得倒貼錢。”
1988年10月,北京正負電子對撞機如期實現正負電子束的對撞。當年10月24日,鄧小平到了四年前他親自奠基的地方,即席發表講話——中國必須在世界高科技領域占有一席之地。
如今,運行30年的北京正負電子對撞機已進行了升級改造,在世界同類型裝置中繼續保持領先。近日,我國科學家提出的環形正負電子對撞機方案也發布了《概念設計報告》,若該方案順利實現,我國或可一躍成為世界重要前沿基礎科學的領頭羊。
(原標題:對撞機是這樣“撞”出來的——訪北京正負電子對撞機領導小組辦公室主任柳懷祖)





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