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北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)領(lǐng)導(dǎo)小組柳懷祖:對(duì)撞機(jī)這樣“撞”出來(lái)
“對(duì)撞機(jī)對(duì)撞成功后,我們?cè)诤诖罄硎嫌媒鹱挚滔铝怂小畢?zhàn)’單位的名字。”講起北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),已近八旬的柳懷祖仿佛回到了改革開(kāi)放初期那個(gè)爭(zhēng)分奪秒的年代。身為對(duì)撞機(jī)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任,他曾體會(huì)到的,是戰(zhàn)士“豁命去戰(zhàn)斗的精神狀態(tài)”。
北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),1984年動(dòng)工,1988年首次對(duì)撞成功。速度之快,讓國(guó)際物理學(xué)界都為之震動(dòng)。
30年后回看,這個(gè)在某種意義上決定著我國(guó)高能物理國(guó)際地位的大科學(xué)裝置,身上有著鮮明的時(shí)代烙印。
從“七上七下”到“不再猶豫”
要探索物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),就得把它打碎。打碎物質(zhì)的“炮彈”是高速粒子束流,而加速器就是發(fā)射這種炮彈的武器。
對(duì)撞機(jī)是加速器的一種,它讓兩束高速粒子束流相撞,產(chǎn)生更大的能量,不過(guò),讓兩束比頭發(fā)絲還細(xì)的、接近光速的粒子流相撞,是個(gè)極復(fù)雜工程。
早在1956年,我國(guó)就提出過(guò)建造高能加速器的計(jì)劃,但都“只打雷,不下雨”。在北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)正式動(dòng)工之前,高能加速器更是歷經(jīng)了“七上七下”:之前六次,剛計(jì)劃就偃旗息鼓;第七次的“八七工程”,預(yù)研工作已開(kāi)始,地址也已選定,但1980年隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)調(diào)整,基礎(chǔ)建設(shè)緊縮,它又被終止。
“那時(shí)大家都很茫然,七嘴八舌,什么聲音都有。”連物理學(xué)家楊振寧也不贊同高能加速器方案,還曾對(duì)柳懷祖說(shuō),有這些錢(qián),為什么不去造鐵甲車(chē)(坦克)。
“有波折并不奇怪。”柳懷祖分析,“基礎(chǔ)科學(xué)有什么用?在國(guó)家財(cái)力比較困難的時(shí)候,科研經(jīng)費(fèi)的天平應(yīng)該往哪邊傾斜?這是世界各國(guó)都會(huì)遇到的問(wèn)題,直到今天,它也仍然是個(gè)問(wèn)題。”
而且,在那個(gè)年代,我國(guó)懂加速器建設(shè)的人并不多。到底要建怎樣的加速器,建成之后要用來(lái)做什么,認(rèn)識(shí)并不清晰。
上世紀(jì)80年代初,鄧小平指示方毅副總理就建造高能加速器問(wèn)題,廣泛征求國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的意見(jiàn),充分論證,提出方案。方毅組織了全國(guó)十幾個(gè)研究和工業(yè)部門(mén)的60多位專(zhuān)家進(jìn)行反復(fù)論證。
綜合各方面意見(jiàn),大家大體都贊成李政道、吳健雄、袁家騮及美國(guó)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(tái)2×2.2GeV的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。方案提出后,鄧小平拍板,親自批示:“我贊成加以批準(zhǔn),不再猶豫。”
“方毅副總理組織的討論很關(guān)鍵,討論透了,有了清晰的物理學(xué)目標(biāo)。”柳懷祖說(shuō)。在北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)覆蓋的能量區(qū)間內(nèi),有大量粲物理前沿研究工作可做,科研人員才得以在后來(lái)的日子里,窺見(jiàn)物理學(xué)的奇特風(fēng)景。
1984年10月,鄧小平出席北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)開(kāi)工典禮,為奠基石培上第一鍬土。他對(duì)周?chē)苏f(shuō):“我相信這件事不會(huì)錯(cuò)”。
改革開(kāi)放下的自力更生
聶榮臻曾這樣評(píng)價(jià)——北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是我國(guó)科學(xué)家繼原子彈、氫彈、人造衛(wèi)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(fù)電子對(duì)撞機(jī)是國(guó)際合作的產(chǎn)物。它是中國(guó)在上世紀(jì)70年代末打開(kāi)國(guó)門(mén)對(duì)外交流后,在中美兩國(guó)政府間簽署的“中美科技合作協(xié)議”正式合作框架下開(kāi)展的第一個(gè)研究合作的實(shí)體項(xiàng)目。“它是我國(guó)科技領(lǐng)域開(kāi)始國(guó)際合作的里程碑。”柳懷祖說(shuō)。
那段時(shí)間,在科技合作上,美方給予了中國(guó)大量支持與幫助。
一個(gè)標(biāo)志性的例子是計(jì)算機(jī)。正負(fù)電子對(duì)撞時(shí)產(chǎn)生的各類(lèi)粒子狀態(tài)的幾萬(wàn)路電信號(hào),都要由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。為了幫助中方從美國(guó)進(jìn)口當(dāng)時(shí)尚禁止出口的、世界上最為先進(jìn)的VAX8550大型計(jì)算機(jī),潘諾夫斯基到美國(guó)國(guó)會(huì)作證。他說(shuō):“你可以問(wèn)全世界所有的高能物理學(xué)家,哪一個(gè)會(huì)告訴你們說(shuō)高能物理研究不需要大型計(jì)算機(jī)。”最終,美國(guó)國(guó)會(huì)同意出口此計(jì)算機(jī)給對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目使用。
盡管如此,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的建造原則也很明確:在充分學(xué)習(xí)和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,主要依靠自己的力量計(jì)劃和建造,也就是“能自己干的就自己干”。
在柳懷祖看來(lái),這是全國(guó)幾百個(gè)工廠、研究所、高等院校的上萬(wàn)科研人員、工人、干部和解放軍戰(zhàn)士參與的一場(chǎng)“高科技戰(zhàn)役”。
他舉了個(gè)例子。當(dāng)時(shí),譜儀的端蓋簇射計(jì)數(shù)器由上海5703廠組裝。組裝好后,運(yùn)來(lái)北京,由于運(yùn)輸震動(dòng),產(chǎn)品扭曲變形。為了避免再出問(wèn)題,上海5703廠干脆將整個(gè)安裝班子全部拉到北京,現(xiàn)場(chǎng)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(xiàng)目的上萬(wàn)人,沒(méi)有假期、經(jīng)常加班,連軸轉(zhuǎn)也是常事……沒(méi)人計(jì)較得失、報(bào)酬。柳懷祖記得清楚,當(dāng)時(shí)的加班夜餐補(bǔ)助不到一塊錢(qián),一包方便面就要8毛錢(qián)。“泡碗面再加個(gè)蛋,還得倒貼錢(qián)。”
1988年10月,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)如期實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子束的對(duì)撞。當(dāng)年10月24日,鄧小平到了四年前他親自奠基的地方,即席發(fā)表講話——中國(guó)必須在世界高科技領(lǐng)域占有一席之地。
如今,運(yùn)行30年的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)已進(jìn)行了升級(jí)改造,在世界同類(lèi)型裝置中繼續(xù)保持領(lǐng)先。近日,我國(guó)科學(xué)家提出的環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)方案也發(fā)布了《概念設(shè)計(jì)報(bào)告》,若該方案順利實(shí)現(xiàn),我國(guó)或可一躍成為世界重要前沿基礎(chǔ)科學(xué)的領(lǐng)頭羊。
(原標(biāo)題:對(duì)撞機(jī)是這樣“撞”出來(lái)的——訪北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任柳懷祖)





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