前言:
如果说科学家是现代社会的探索者,那么基础科学就是他们探讨未知的主要领域,为了揭开宇宙的奥秘,揭开生命的面纱,人们为实验用的设备投入了巨大资源。也正是这些设备,让我们对很多领域的科学都有了全新的认识,但它们又动辄数以百亿,那它们到底有没有值得的回报呢。
一、粒子加速器。
二十世纪九十年代,为了研究物质的构成和性质,人们研制出了一种叫做粒子加速器的设备,运用磁场和电场,将来自天然无线电活性元素或人工合成共振器的微粒子加速到很高的速度,然后以高速往来于真空管中。这种粒子碰撞产生的新物质,使得科学家们对电子、质子、中子、中微子等基本粒子有了更深入的认识,粒子加速器也成为了物理学家们最重要的工具和研究领域。
八十年代中,人们开始计划建造下一代粒子加速器,经过六年的讨论和规划,人们做出了一个大胆的决定,那就是建造一个环绕日内瓦一圈的超级粒子加速器LHC,也就是大型强子对撞机。整个项目要花费二百亿美元,这对人类历史上最昂贵的科学研究项目来说,是个庞大的数字,有很多国家和地区都加入了资助,甚至花了百分之五的GDP,瑞士与法国还特地修建了长达二十七公里的环形隧道,用来容纳这个巨型装置。这一举措,可以说是举世瞩目。
二、空间站。
离开地球,去往太空,一直是人类的向往,随着技术的进步,远洋航行变得越来越容易,于是人们决定,要在太空中建造一个房子,这个大胆的决定,成了国际空间站的诞生。从1998年开始建设,到2011年它的性能完全达到标准,这项工程耗费了超过一千亿美元,其中美国作为最大的资助者投资了一半以上。
国际空间站长期以来一直被视为人类“未来航空”的象征,它为人们进一步探索太空提供了方便的办公环境和居住条件。
三、韦伯望远镜。
和粒子加速器一样,韦伯望远镜也是一个大型的科学研究装置,由美国、加拿大、欧洲航天局、以及一些其他国家共同投资建设。它使用冷却剂板来观测宇宙中远处的恒星,行星,还有其他特殊物体,这是热望设备不可观测的。目前,韦伯望远镜的预算已经超过百亿美元,而且人们估计它的成本还会继续增加。
它要占用地球轨道的一个位置,而且这个位置还不能被人类居住的天也可以预见,未来韦伯望远镜的维修和补给将会十分困难,而在极端恶劣的环境中工作,设备的损坏也是不可避免的,所以这个巨大的预算是否能取得预期的效果,还有待观察。在这个越来越浮夸的科学研究环境中,一个看似更为务实的领域,正在默默用更少的预算,取得更多的成果,那就是天文学中的天文台。
这些设施位于地面,使用普通的仪器,不过它们通常都能做出惊人的成果,比如发现太阳系中外行星,发现银河系中的黑洞,人们认为这些天文台可能会比韦伯望远镜更有意义,因为它们可以为我们提供宝贵的未知信息,而且成本也更低。
笔者认为。
科学研究无疑是人类发展中非常重要的一部分,如何平衡将来的收益和目前的投入也是一个很大的问题。粒子加速器,国际空间站,韦伯望远镜,无论是在理论还是技术上,都是前所未有的挑战,花在它们身上的近千亿美元也是前所未有的数字。
如果说这些设备最终能够真正为人类社会贡献,那将是一场伟大的胜利,但如果它们只是成为一种奢侈的炫耀,那么它们的价值就不那么明显了。也许科学家们更需要的,不仅仅是勇气和决心,还需要一种更加务实和明智的思考方式,只有将用处和实际需求放在第一位,人类的科学研究才能朝着更长远更美好的方向发展。
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