前言:
如果說科學家是現代社會的探索者,那么基礎科學就是他們探討未知的主要領域,為了揭開宇宙的奧秘,揭開生命的面紗,人們為實驗用的設備投入了巨大資源。也正是這些設備,讓我們對很多領域的科學都有了全新的認識,但它們又動輒數以百億,那它們到底有沒有值得的回報呢。
一、粒子加速器。
二十世紀九十年代,為了研究物質的構成和性質,人們研制出了一種叫做粒子加速器的設備,運用磁場和電場,將來自天然無線電活性元素或人工合成共振器的微粒子加速到很高的速度,然后以高速往來于真空管中。這種粒子碰撞產生的新物質,使得科學家們對電子、質子、中子、中微子等基本粒子有了更深入的認識,粒子加速器也成為了物理學家們最重要的工具和研究領域。
八十年代中,人們開始計劃建造下一代粒子加速器,經過六年的討論和規劃,人們做出了一個大膽的決定,那就是建造一個環繞日內瓦一圈的超級粒子加速器LHC,也就是大型強子對撞機。整個項目要花費二百億美元,這對人類歷史上最昂貴的科學研究項目來說,是個龐大的數字,有很多國家和地區都加入了資助,甚至花了百分之五的GDP,瑞士與法國還特地修建了長達二十七公里的環形隧道,用來容納這個巨型裝置。這一舉措,可以說是舉世矚目。
二、空間站。
離開地球,去往太空,一直是人類的向往,隨著技術的進步,遠洋航行變得越來越容易,于是人們決定,要在太空中建造一個房子,這個大膽的決定,成了國際空間站的誕生。從1998年開始建設,到2011年它的性能完全達到標準,這項工程耗費了超過一千億美元,其中美國作為最大的資助者投資了一半以上。
國際空間站長期以來一直被視為人類“未來航空”的象征,它為人們進一步探索太空提供了方便的辦公環境和居住條件。
三、韋伯望遠鏡。
和粒子加速器一樣,韋伯望遠鏡也是一個大型的科學研究裝置,由美國、加拿大、歐洲航天局、以及一些其他國家共同投資建設。它使用冷卻劑板來觀測宇宙中遠處的恒星,行星,還有其他特殊物體,這是熱望設備不可觀測的。目前,韋伯望遠鏡的預算已經超過百億美元,而且人們估計它的成本還會繼續增加。
它要占用地球軌道的一個位置,而且這個位置還不能被人類居住的天也可以預見,未來韋伯望遠鏡的維修和補給將會十分困難,而在極端惡劣的環境中工作,設備的損壞也是不可避免的,所以這個巨大的預算是否能取得預期的效果,還有待觀察。在這個越來越浮夸的科學研究環境中,一個看似更為務實的領域,正在默默用更少的預算,取得更多的成果,那就是天文學中的天文臺。
這些設施位于地面,使用普通的儀器,不過它們通常都能做出驚人的成果,比如發現太陽系中外行星,發現銀河系中的黑洞,人們認為這些天文臺可能會比韋伯望遠鏡更有意義,因為它們可以為我們提供寶貴的未知信息,而且成本也更低。
筆者認為。
科學研究無疑是人類發展中非常重要的一部分,如何平衡將來的收益和目前的投入也是一個很大的問題。粒子加速器,國際空間站,韋伯望遠鏡,無論是在理論還是技術上,都是前所未有的挑戰,花在它們身上的近千億美元也是前所未有的數字。
如果說這些設備最終能夠真正為人類社會貢獻,那將是一場偉大的勝利,但如果它們只是成為一種奢侈的炫耀,那么它們的價值就不那么明顯了。也許科學家們更需要的,不僅僅是勇氣和決心,還需要一種更加務實和明智的思考方式,只有將用處和實際需求放在第一位,人類的科學研究才能朝著更長遠更美好的方向發展。
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