美缩减研究经费 科学家担忧丧失物理领先地位

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美国科学家担心，在太空探索领域，其优势地位会被其他国家超越。

2019年，欧洲航天局（European Space Agency ESA）将发射一颗名为“欧几里得号”（Euclid）的太空飞船用于探索暗能量，而美国科学家将在这一重大事件当中扮演可有可无的角色，仅依靠投资2000万美元用于参加合作项目，并且届时会为太空飞船提供几个红外传感器，仅此而已。一些科学家认为，诸如此类的发展趋势表明，当前美物理学界正逐步走向衰弱，而这意味着至少在未来十年，美国科学家在暗能量及其他物理学领域或将难以取得重大成就，不少科学家都对此担忧不已。

2011年10月4日，瑞典皇家科学院宣布，来自于美国加州大学伯克利分校的教授索尔·佩尔马特（Saul Perlmutter,）、出生于美国而拥有美国和澳大利亚双重国籍的澳大利亚国立大学的教授布莱恩·施密特（Brian P. Schmidt）以及美国约翰斯·霍普金斯大学的教授亚当·里斯（Adam Riess）将分享当年的诺贝尔物理学奖，以表彰他们因超新星的研究而对宇宙学的贡献。这三位科学家通过观测遥远超新星而发现了宇宙的加速膨胀现象。

分析认为，2011年诺贝尔物理学奖的公布和颁发，将意味着国际物理学界正式承认并接纳暗能量为物理学中的一个基本概念，同时也意味着，物理学界正式承认并接纳宇宙之中存在着一种与引力作用方向相反、至今还没被人类发现的未知力量这一事实，即肯定了暗能量的存在。 实际上，美国天文学家也一直在敦促美国宇航局，希望后者能够发射太空飞船，用于探索太空中的暗能量，然而，欧洲航天局却走在了前列。

尽管是美国天文学家最早推断出暗能量的存在，并且在2011年成功证实并且也让整个物理学界接受了暗能量的存在这一事实，但却未能把这种发展势头继续保持下去。

美科学家的担忧

一些科学家认为，欧洲宇航局发射“欧几里得号”，代表着国际社会的通力合作，是一件有利于整个暗能量探索研究发展的好事，并且考虑到美国宇航局要到2024年才会开展更为庞大的项目来探索暗能量，欧洲宇航局的前期研究可为美科学家提供非常多的有利信息。

但也有科学家认为，这一举动是美国物理学界遭受挫败的表现。同时这也意味着，至少在未来十年，美物理学家将在暗能量探索领域扮演无足轻重的角色。

2011年诺贝尔物理学奖获得者亚当·里斯就表示：“当然，支持其他国家进行暗能量研究是一件非常伟大的事情，但一想到美国是把自己的领先优势让给其他国家，或者叫外包给其他国家，我们就会感到非常失望。另外，在物理学领域，暗能量现在也是最为前沿、最为热点的领域，其重要性不言而喻。”

里斯和他的同事都认为，因预算赤字和政治僵局等因素，美国科学家失去了很多继续保持某些领域领先地位的机会，而此次在暗能量探索领域让步于欧洲就是很好的例证之一。这在美国科学界已形成了一种不好的趋势，而与此同时，来自于欧洲和其他国家的竞争却越来越激烈，例如欧洲科学家正尽全力寻找有“上帝粒子”之称的希格斯玻色子（Higgs Boson），而中国科学家正试图于2025年完成载人登月壮举。

芝加哥大学（University of Chicago）的宇宙学家迈克尔·特纳（Michael Turner）将暗能量称作是“美国如何错误性的处理科学事件的例证之一”。他表示：“美国科学家首先预测并且证实了暗能量的存在；美国科学界对于暗能量的研究氛围和研究实力也是毋庸置疑的；美国科学家自1989年开始设计太空探险任务，以便探寻暗能量，但如今欧洲却走到了我们的前列，这一发展趋势是不对的。”

2011年另一位诺贝尔物理学奖的获得者-索尔·佩尔马特也表示：“我们只能眼睁睁的看着科学研究的发展重心（还包括科学家和后备人才的培养）慢慢向欧洲及其他地区转移，而我们却无能为力。”

科学研究能为经济发展带来活力

科学家认为，研究领域的蓬勃发展将有助于为文化增添热情度，为经济发展注入更多活力。万维网（World Wide Web）的推出就是很好的例子之一，而其发明者是欧洲粒子物理研究所（European Organization for Nuclear Research，简称CERN）。据悉，当时科学家发明万维网是为了帮助粒子物理学家之间能够更加容易的相互交流。

而与此形成鲜明对比的是，美国在高能量物理学领域的领导旗帜-费米国家加速器实验室（Fermi National Accelerator Laboratory）却不得不在2011年9月份关闭其Tevatron粒子加速器，而原因是美国能源部（Energy Department）不再继续提供研究经费。

据悉，Tevatron粒子加速器又被称为Tevatron质子-反质子对撞机，是目前全球运行能量第二高的粒子对撞机，而其所在的费米国家加速器实验室是美国最大的高能物理实验室，也是全球仅次于欧洲核子研究中心的第二大实验室。同时，美国能源部还取消了对于全球下一代物理学对撞机-国际直线对撞机（International Linear Collider）的资金支持。美国科学家也已经默默接受了这个事实，即国际直线对撞机将不会建在美国境内。

美国物理学家希望政府或者其他组织机构能够提供经费，为他们建设一个新的地下实验室，以便能够进行中微子实验。在意大利、加拿大和日本均已建成了类似实验室，而这些地方也已经成为了这些国家的研究人员寻找暗物质、进行中微子实验及实施其他需要屏蔽宇宙射线等精细实验的研究中心。2010年，美国自然科学基金（National Science Foundation）在对科学界提出的建设地点进行考察之后，以安全性不稳定等因素，撤消了其8.75亿美元的注资方案。

美国科研资金的走向

在美国，很多物理学家都承认，他们在现代科学领域所取得的成就非常之少，无论是曼哈顿工程 （Manhattan Project）、哈伯太空望远镜（Hubble Space Telescope），还是在人类基因谱的破解工程上，他们都未能给白宫和议会的决策者们提供足够的说服力。政客们对于联邦政府的科研预算一直颇有微词，并且对资金的最终走向也存在不少抱怨。整个大环境对于美国科学界的发展颇为不利。

不过，也有些研究项目在这一不好的政局环境当中得到了充足的注资，例如美国宇航局的詹姆士-韦伯太空望远镜项目（James Webb Space Telescope）就获得了高达80亿美元的注资。实际上，奥巴马总统在今年2月份发布了年度预算之后，能源部科学办公室的预算是有增加的，但大部分资金都流向了应用科学领域，例如能源领域和科学计算领域等等。

费米实验室的女发言人凯蒂·约克维茨（Katie Yurkewicz）表示，尽管在4月份，美国国会针对中微子实验追加了一些预算，但仍不足以完成整个中微子实验。

美国科学领域的发展现状

美国天文学会（American Astronomical Society）的主席黛布·拉艾尔梅格林（Debra Elmegreen）近期一直留在华盛顿，她表示：“国会看起来会支持科学领域的发展，他们能够意识到科学技术不断发展的重要性，我对此感到非常高兴。尽管在整个科学界，美国在很多领域都处于领先地位，但我们并不能洋洋自得，一旦不思进取，就会慢慢落后。”

然而，1979年诺贝尔物理学奖得主史蒂文·温伯格（Steven Weinberg）在近期指出，当前美国科学界发展的现状是，其必须同其他公众事业，例如健康医疗、教育事业等领域将展开激烈斗争，以期能够获得更多的资金投入。然而，要想解决这一冲突，只有一个办法，那就是提高税收。

2004年诺贝尔物理学奖得主、美国麻省理工学院的理论学家弗朗克·韦尔切克（Frank Wilczek）则认为现状并不像温伯格所述的那样令人沮丧，不过他也承认，因冷战结束，再加上经济发展形势恶劣，美国已不再像以前那样对基础科学研究非常重视。用韦尔切克的话来说，就是美国“只是对科学领域感到新奇，并且希望去参与，但最终目的是为了取得非凡的成就” 。韦尔切克表示：“如果科研的目的是为了出名，那会是一件非常令人遗憾的事情，要知道，科学机会无处不在，如果太过挑剔选择，会错过很多科学机会。”

建设詹姆士-韦伯太空望远镜的代价

20年前，美国国会取消建立超导超级对撞机（Superconducting Super Collider），美国也失去了其在高能量粒子物理领域的领先地位，欧洲粒子物理研究所借此机会一举超越美国，成为了这一领域的佼佼者。

由此，科学家也担心，同样的事情是否会发生在太空探索领域？2年前，当美国宇航局宣布，詹姆士-韦伯太空望远镜项目还需投入16亿美元，并且要等到2018年才能全部完工这一消息的时候，科学家及政府机构的担忧再次加剧。去年夏天，众议院拨款委员会（House Appropriations Committee）曾宣布取消该项目，但在随后又宣布继续为该项目提供资金。然而，继续进行詹姆士-韦伯太空望远镜项目所付出的代价却是，美国宇航局不得不推迟暗能量探索项目和火星探测项目。这一消息对于那些致力于研究暗物质的科学家而言，是一个重大打击。

韦尔切克博士根据此次事件，将暗物质讽刺性的定义为，“暗物质是物理科学领域里最为神秘的存在，但却是最有可能无法获得资金援助的伟大工程”。

2年前，美国宇航员在同美国宇航局和能源部进行了近十年的激烈争论之后，美国国家科学院（National Academy of Sciences）的一个专门小组终于同意将宇航员提出的发射太空望远镜用于观测超新星的项目列为未来十年最为优先的发展项目，并且将这个项目同其他两个需要相似技术能力的项目进行合并，将之命名为广域野红外线巡天望远镜（Wide-Field Infrared Survey Telescope，简称Wfrist）。不过，随后由于詹姆士-韦伯太空望远镜项目需要更多的资金支持，这一联合项目于是遭遇到资金困难的局面。

美国宇航局的项目主管利亚·拉皮亚那（Lia LaPiana）表示，实际上，2013年至2018年这段期间，广域野红外线巡天望远镜项目不会从预算中获得一分钱。

折中方案

为了不使美国在暗物质探索领域处于过于落后的形势，美国宇航局建议向“欧几里得号”太空飞船投资约2亿美元，以换取后者20%的股份。不过这一提案遭到美国国家科学院的反对，该机构认为，“欧几里得号”并不会为超新星观测提供任何便利，同广域野红外线巡天望远镜项目的初衷毫不相符。

不过在近期，美国国家科学院的一个特别委员会同意美国宇航局以设备的方式，为“欧几里得号”太空飞船投资约2亿美元，并且表示，这么做会让美国宇航员在“欧几里得号”太空飞船上拥有一席之地，并且可以共享科学探索当中取得的数据。

2011年，美国国家科学院主席、普林斯顿大学的天梯物理学家大卫·斯佩格（David Spergel）曾表示：“无论是获得“欧几里得号”太空飞船20%的股份，还是2%的股份，我们始终是以参与者的身份加入到这个项目当中，能够获得的东西存在局限性。”

不过，随后奥巴马总统公布的预算却显示，美国宇航局计划向“欧几里得号”太空飞船项目投资900万美元，而广域野红外线巡天望远镜项目并未获得注资。

今年3月份，广域野红外线巡天望远镜项目的联合主席保罗·谢科特（Paul Schechter）曾向众议院拨款委员会的一个下属机构表示，这份预算无法代表广域野红外线巡天望远镜项目的实际需求，并且希望众议院拨款委员会能够为项目拨款800万美元。

对于谢科特的抗争，众议院拨款委员会表示认可，并且要求美国宇航局就此事进行详细评估调查。同时，参议院拨款委员会的一个分支机构同意为美国宇航局的暗能量探索工程提供1000万美元的资金支持。

尽管要想最终促成广域野红外线巡天望远镜项目的最终实施还有很长的一段路要走，但谢科特表示他有信心完成这项工作。他表示：“尽管我知道广域野红外线巡天望远镜项目已不属于任何优先项目，但如今这一情况正在不断改变。”（来源：《纽约时报》，编译：残剑）

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