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9 通往未来的一扇门（第1页）

9通往未来的一扇门

“这大概相当于我们最近花在国际米兰上的钱！”

UX5，塞西紧凑渺子线圈地下洞穴，2011年1月18日下午4点

到目前为止，我已经会见了几十位部长和国家元首。每当权威机构决定参观大型强子对撞机及其实验时，我们都要参与欧洲核子研究组织的接待服务。我们要欢迎P5的来访者，带领他们参观紧凑渺子线圈地下洞穴。这是一个属于发言人职责范围内的活动，但它耗费了很多时间。由于欧洲核子研究组织一直占据各大报纸的头版，贵宾们的访问开始以每周两到三次的令人担忧的节奏进行着。

我会见了比利时国王阿尔贝二世、联合国秘书长潘基文、欧盟委员会主席若泽·曼努埃尔·巴罗佐，以及包括乔治·纳波利塔诺在内的许多部长和国家元首。我和很多有趣的人交谈过，比如比尔·盖茨和埃隆·马斯克，后者发明了Paypal大挣一笔，现在用特斯拉制造电动汽车，用SpaceX制造火箭。我遇到了好奇的人，他们什么问题都问。我也不得不忍受一些只对摄影师的镜头或记者的采访感兴趣的人物。我清清楚楚地记得有几个部长，他们瞪着呆滞的眼睛，什么也不做，只是瞥了一眼时钟，急切地希望访问能尽快结束。

今天有一位非常特别的嘉宾，卢西奥·罗西已经在路上奔波了一个月，以确保一切顺利进行：马克·特隆凯蒂·普罗维拉，倍耐力的首席执行官以及国际米兰的忠实球迷，也是球队董事会的一员，他即将来拜访我们。卢西奥和我从小就是国际米兰的球迷。那些年，国米没有对手，横扫千军。后来，意甲联赛时，冠军似乎已经稳落袋中，但国米在最后一分钟输掉了，在那漫长的黑暗时期，我们仍然忠诚于国米。

对于特隆凯蒂·普罗维拉的到访，卢西奥准备了一个特别的惊喜。他不想向任何人透露一星半点，也对我保密。当我们进入**18，一个测试他所运行的磁铁的巨大棚子时，惊喜就出现在我们面前，我们都大笑起来。

大型强子对撞机的磁铁装在长15m、直径60cm的钢制圆柱体中，全部涂成了蓝色。卢西奥，为了这个场合，给它添加了一系列的黑色条纹，它现在看起来像穿着国米的球衣。一张我们三人在磁铁前微笑的照片定格下来。

这个小插曲创造了一种轻松的气氛，使这次访问非常愉快。特隆凯蒂·普罗维拉属于好奇的游客，我很乐意陪伴他。当我们进入紧凑渺子线圈洞穴时，他立即注意到数十个光纤柜，并想知道这数千个连接中发生了什么。我向他解释说，它们携带着探测器的信号，然后将这些信号数字化，发送到重建事件的计算机上。大型强子对撞机每秒4000万次碰撞（每次碰撞的一般大小为1兆字节）的数据意味着，在这些电路中，循环着的信息量与环绕地球的信息量相当。就好像紧凑渺子线圈内部的数据交换突然间使人类通过电话、电脑、电视广播、电缆等方式交换的信息量增加了一倍。

下一个问题是不可避免的：所有这些费用是多少？当我提到紧凑渺子线圈4。75亿法郎的全球支出时，特隆凯蒂·普罗维拉的评论是：“我本以为花销会更多。这大概是我们最近花在国际米兰上的钱。”在充分尊重足球和球迷的情况下，我真的认为这是一个非常奇怪的世界，当你花这么多钱来维持一支优秀的球队（有几十支这样的球队），却做不到用类似的投资，以了解大自然的奥秘并增进我们的知识。

研发费用

大型强子对撞机是极具说服力的加速器，其总成本估计为60亿瑞士法郎。世界各地的捐赠接踵而至，即使最大的资金份额来自管理欧洲核子研究组织的欧洲国家，建造这样复杂的设备也花了20年的时间。如果我们向地球上所有居民分摊成本，并考虑整个建设周期，可以说大型强子对撞机的成本是每个人花费1瑞士法郎，或者，如果你愿意，每年5美分。

物理学的能源成本很高，要建设其庞大的基础设施就必须花费数十亿欧元。这些重要的数字应该放在显微镜下观察，因为它们是来自纳税人的公共资金。我们永远不能忘记，我们的实验是由税收资助的，而税收很大程度上是由雇员和退休人员支付的。

不可避免的是，任何重大的科学投资都必须得到全面的详尽讨论。让我们问自己一些问题：真的有必要把所有这些资源都用于基础研究吗？希格斯玻色子的发现对我们的生活有什么影响？把这些钱投资到对抗疾病上不是更好吗？或是与世界饥饿做斗争？或是为了缓解气候变化？

这些都是反复出现的问题，在每次公开辩论中都会出现。要回答这个问题，首先有必要界定这一现象的规模。

任何拥有数千名员工的企业，如大学或大型医院，每年的预算在5亿到10亿欧元之间。欧洲核子研究组织也不例外，它拥有2240名长期雇员和数千名联合研究人员，他们使用研究中心的基础设施，但由他们的大学和研究机构支付报酬。研究中心的年度预算约为9亿欧元。

每个国家每年都要花费数十亿欧元来维护和扩建其交通基础设施：1km的高速公路或铁路线要花费约2000万欧元。在意大利，由于一系列的原因，成本高了很多。连接布雷西亚到贝加莫和米兰的62km高速公路花费了纳税人24亿欧元。尚未完工的罗马地铁C线全长26。5km，将耗资42亿欧元。

更不用说开发武器和军事装备的费用了。一架现代战斗机的成本在1。3亿美元的F35和200万美元的F22之间，而B2隐形轰炸机成本高达12亿美元。意大利有一个在未来10年购买90架F35战斗机的计划，总投资金额约为140亿欧元。一艘现代驱逐舰价值约20亿美元。最先进的型号是美国最近推出的朱姆沃尔特级隐形驱逐舰，售价44亿美元。如果建成三个项目，整个预算资金将达到230亿美元。

我们如果看看大型的科研项目，即那些有数千名科学家工作多年的项目（在规模和复杂性上与大型强子对撞机相似），其成本是相当的。例如，基因组计划从1990年开始，到2003年结束，重建了人类DNA的所有序列，耗资47亿美元。

为了探索宇宙最遥远的角落，美国国家航空航天局将在2018年把哈勃望远镜的继任者—一个巨大的新型太空望远镜送入轨道。这一技术瑰宝归功于宇航局局长詹姆斯·韦伯，他发起了阿波罗计划，预计耗资80亿美元。

更不用说国际空间站（ISS）了，我们也把卢卡·帕尔米塔诺和萨曼莎·克里斯托雷蒂等宇航员送到了空间站执行任务。轨道空间站的第一部分于1998年发射，该项目运行前10年的成本超过1400亿美元。

人类在雄心勃勃的科学研究项目上投入大量资金，像大型强子对撞机这样的项目只占全球新知识投资的一小部分，在全球每年产生的财富中更是微不足道。

如果我们只考虑在研发上投资最多的5个国家—美国、中国、日本、德国和韩国—它们每年在这一领域的支出超过1万亿美元。这听起来是个惊人的数字，但仍然不到这些国家每年35万亿美元财富的3%。

最后，要提出的正确问题是，研究结果是否证明了开展这些研究所需的投资水平是合理的？

基础研究的目的是提高我们对自然的理解，而这些目标往往以非常抽象的形式呈现：理解电弱对称性的自发破裂，寻找新的空间维度，理解膨胀的机制，等等。我们的目标越抽象，我们为实现目标所需要的工具就越具体。我们越想飞得高，就越要脚踏实地。

粒子物理学家不断经历着一种双重的过程：第一天，我们为讨论弱电真空的稳定性和宇宙的终结而争吵不休，这些都是接近哲学的问题；第二天，我们又在实验室里开发新材料，构想新的探测器，有时需要我们自己动手打造可能改变每个人未来的设备和技术原型。

过去已经发生过几次这种情况，将来还会发生。