【亲历“世界最大科学实验”】 之 面对面

本报记者专访欧洲粒子物理研究所（CERN）主席

豪威尔 希格斯子一定会被找到！

豪威尔在测试房里，旁边的就是低温磁偶极加速器管道。图/CERN

作为CERN的掌门人，豪威尔手下有1万名来自世界各地的科学家、工程师、技术人员，其中2000人是CERN的正式雇员。这个机构CERN每年要从欧盟 国家收集6亿欧元左右的巨额资金，与非欧盟国家的合作也正积极展开。“我就像一个城市的市长，寻找资金，寻找人才，给员工发工资，发退休金，管理大楼清 洗，什么都干。”他笑道。

在CERN主楼四层一间面积并不大的行政办公室里，本报记者见到了这位“世界上最大的粒子物理研究中心”的主席。尽管自LHC开建以来，一直处于科学舆论 与大众舆论的漩涡中心，但豪威尔总是自信满满，他预言，在5年之内，LHC就会找到传说中的希格斯子。这也是他首次接受中国媒体采访。

参与

实验对所有人开放新京报：欧洲粒子物理研究所（CERN）参与的各国有哪些义务和权利？

豪威尔：CERN主要的资助来自成员国，按照GDP分配投资，德国目前是最大的资助国，占了20%。成员国的科学家可以进入CERN管理层，可以参与工业竞标。

不过，我们刚刚决定CERN不再只是欧洲的。非欧盟国家可以成为“合作国”。CERN的科学实验则是对所有人开放的，任何科学家只要足够优秀就可以加入，参加某实验机构可以分享这个实验的所有数据。

新京报：中国目前对CERN的贡献有1%，你觉得中国可以在CERN扮演怎样的角色？

豪威尔：我当然希望增加和中国的关系。合作国只需要分配10%的资金，本来就不是很高的贡献。每个国家都会想要协商参与。我们和中国科技部、中科院高能物理研究所以及北京的大学都有过接触。他们表示有兴趣，但协商总是需要时间的。这就好比政治，需要慢慢建立信任。

新京报：CERN本质上还是一个以欧洲为基础的研究机构。

豪威尔：全世界只有一个CERN这样的机构，我们有来自90多个国家 的科学家，站在科学和技术的最前沿。成为我们的成员，就可以接触到世界上发展最快的科学技术和工程，可以创造和国际科学家的关系，还可以在国际平台上教育 年轻人，他们回国后会开公司，或者进行教育，可以推动本国的发展。

新京报：为什么世界上要有这样一个花费巨大的项目，研究和人们日常生活毫不相干的实验？

豪威尔：很简单。技术创新必须是建立在基础研究上的。如果你只是做关于蜡烛的应用科学，永远不会发明灯泡。只有基础科学才能打开视野，推动应用科学。

基础研究可以从两方面推动技术。一个是研究本身，80年前，狄拉克引入了反物质的纯理论，几年后宇宙射线研究验证了它，而今天，我们的医院中都在用反物 质。基础研究可以推动技术，只不过我们不知道在哪儿，何时会产生。另外，做实验的工具也可以推动技术。20年前，这儿的年轻人需要一个平台来传输数据，发 明了调制解调器。今天，万维网改变了世界。

愿景

1到5年出结果新京报：全球都在看LHC是否能找到希格斯子，这么大型的实验项目，如果失败了怎么办呢？

豪威尔：任何研究都有风险因素，但你说的失败是什么呢？是指我们什么 都找不到吗？那样的话，我们可以打开一个完全不同的视野，那也将是很有趣的，那将令物理学家重新思考。但是我个人很自信这个实验可以找到希格斯子或者类似 希格斯子的东西，能够证明标准模型，因为它就存在于目前LHC覆盖的能量范围内。如果找到的话，我们就可以了解我们宇宙的大约5%了。那95%是暗物质， 我们现在还不知道。

新京报：大概多久能找到呢？能预测一下吗？

豪威尔：那你得给我一个水晶球。我觉得，如果幸运，可能就是明年年底，也可能要推到2014年。我说大概在1年到5年内吧。

新京报：LHC只寻找希格斯子吗？

豪威尔：CERN的实验太多了，有几百个同时在进行。当然，寻找希格 斯子是最大的，是能够超越理论的。标准模型之外，肯定还有一个更大的理论。我们都知道牛顿定律，但如果速度更高的话，则必须把相对论也考虑进去。牛顿定律 只是相对论在低能量时的状态。标准模型也是这样，它肯定是另外一个更大的理论中低能量时的次理论。

事故

我们吸取了教训新京报：LHC在2008年出现的事故，令实验停滞了一年之久。事故真的无法避免吗？

豪威尔：如果你有一个灯泡，某个时期它发生短路了，你买了一万辆车， 其中一辆车出了故障，这些发生并不代表着你没法控制，而是正常的失误。我们在逐步增加能量，只要质量控制好，把人控制好，就能控制住机器。2008年的事 故是没法避免的。你永远没法避免失误，我想我们已经把风险降到最小了。

新京报：很多人觉得LHC一直都开开停停的，不理解为什么会这样。

豪威尔：如果你买了一辆从未测试过的车，你会怎么做？会很快就用最高速来驾驶它吗？还是一点点地提速？我们现在做的是，慢慢把我们的车，即LHC一点点提速。或许我们2008年不该一下子增加这么多能量，现在我们更谨慎了。我们吸取了教训。或许这是最好的说法。

新京报：关于LHC的科普已经很多了，但始终有人在担心它会不会造出一个黑洞来毁灭世界，你可以再澄清一下吗？

豪威尔：这些担心已经少很多了。我们做的所谓的“迷你黑洞”和宇宙的 黑洞没有任何关系，我们是生活在三维空间中的，是否有更多的维度，理论界还可以讨论好几年，但是否会生出一个增长的黑洞吞噬世界，这是不可能的，我们做的 只是模拟宇宙上百亿年前的事情，但真正发生的要比我们做的能量大得多。已经有几百篇论文论证我们做的只是日常实验，不会出现那些安全问题。

新京报：如果把手放进粒子束中会发生什么情况？

豪威尔：如果你把手放进粒子束，你的手上就会有个洞，粒子束的能量足够在你手上穿个洞的，就像激光可以切金属一样，所以我不建议你把手放进去。我也听到有人问，对撞时会听到什么声音，答案是，因为对撞是在真空中进行的，所以你什么都听不到，没有你想的“嘣”的撞击声。

未来

LHC后会是直线加速器新京报：LHC短期内的对撞强度的计划是怎样的？

豪威尔：有两种方式可以增加对撞的强度，一是增加的粒子的数量，这样 碰撞的几率就更大，这是目前我们在做的。另一个方法是增加粒子的能量，这就需要更强的磁场。2012年我们将关闭LHC进行整体维修更新，要打开所有一万 个磁铁的接触进行更新，到2013年，我们将可以有更强的磁场。

接下来将在2016年关闭，进行一个主要的升级。加速器升级必须和探测器升级同步进行，我们可以增加粒子数量，也可以令粒子对撞更有效，让本来没有的对撞 的粒子也对撞的话，我们则需要更新的磁铁。你知道探测器就像洋葱一样，有很多层，每层有着不同的功能，这些探测器需要更新来消化更多的对撞，就像如果你要 拍摄像素更高的照片，需要更先进的数码照相机一样。

新京报：LHC之后是什么？会是直线加速器吗？

豪威尔：是的，不过得看预算，两者或许会同时存在，或者在LHC之后。直线加速器是完全不同的加速器，我们看宇宙会用不同的望远镜，结合起来才是完整的画面。我们有LHC这样的质子机器，也有用电子和正电子对撞的机器，北京就有一个低能的正负电子对撞机。

环形加速器的缺点是需要强大的超导磁铁令粒子转弯，可以反复地加速粒子。而直线对撞只能进行一次性加速，因此它的难处在于如何在预算有限，没法造很长的加速器的前提下，尽可能在每米范围内加速。但现在这个还在构想之中，都没有摆到桌面上提议。

不管怎样，我相信LHC找不到的东西，必须从LHC找到的东西出发，然后用其他的机器，不同的角度来研究，什么时候我不知道，或许10到15年，但我们首先得看LHC的表现。

新京报：我们在外面看到了巨大的电线杆，CERN的用电量是很大的，在大家都在讨论节能的今天，这边领导层是怎么考虑的？

豪威尔：的确，CERN的用电量就像一个小型城市，用电量是我们很大 的问题。当电从电网接入设备的时候，电流的损耗是很大的，所以我们必须提高用电效率。你打开灯泡的时候，并不需要热，只需要光就行了。我们在尽可能减少电 的损耗，所以我们采用了超导，现在反而是冷却系统用的电比磁铁导电更大，我们一直在寻找减少电损耗的方式。

【人物名片】

罗夫·豪威尔 Rolf Heuer

德国粒子物理学家，自2009年开始担任欧洲粒子物理研究所（CERN）主席。曾在汉堡大学教授实验物理，在过去的20年中，曾轮流在德国电子同步加速器研究所和CERN工作。

新知专题图文/本报记者 金煜 发自瑞士、法国（除署名外）

本专题特别感谢：Sheldon.Li