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研究的概况
最近，杨振宁关于不赞成中国马上花千亿建杨振宁反对中国花千亿建大对撞机的意见，遭到中科院高能所长的反对。
目前，大型强子对撞器 ，英文名称为LHC（Large Hadron Collider）是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机，作为国际高能物理学研究之用。地理坐标为北纬46°14′00″，东经6°03′00″46.233333333333;6.05， LHC已经建造完成。
大型强子对撞机将是世界上最大、能量最高的粒子加速器，来自大约80个国家的7000名科学家和工程师。由40个国家建造。是一种将质子加速对撞的高能物理设备。它是一个圆形加速器，深埋于地下100米，它的环状隧道有 27 公里长，坐落于在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心（又名欧洲粒子物理实验室），横跨法国和瑞士的边境。欧洲核子研究中心于2008年9月10日启动大型强子对撞机（LHC）。这个世界上最大的机器，有望揭开宇宙起源的奥秘在内五大谜团。
研究课题
过去几十年来，物理学家不断在细节上加深对构成宇宙的基本粒子及其交互作用的了解。了解的加深让粒子物理学的“标准模型”变得更为丰满，但这个模型中仍存在缝隙，以至于我们无法绘制一幅完整的图画。为了帮助科学家揭示粒子物理学上这些关键性的未解之谜，需要大量实验数据支持，大型强子对撞机便担负起“数据提供者”的角色，这也是非常重要的一个步骤。大型强子对撞机能够将两束质子加速到空前的能量状态而后发生相撞，此时的撞击可能带来意想不到的结果，绝对是任何人都无法想象的：
a.牛顿未完成的工作——什么是质量？
质量的起源是什么？为什么微小粒子拥有质量，而其它一些粒子却没有这种“待遇”？对于这些问题，科学家到现在也没有找到一个确切答案。最有可能的解释似乎可以在希格斯玻色子身上找到。希格斯玻色子是“标准模型”这一粒子物理学理论中最后一种尚未被发现的粒子，它的存在是整个“标准模型”的基石。早在1964年，苏格兰物理学家彼得·希格斯(Peter Higgs）便首次预言存在这种粒子，科学家多次通过这台机器观测到这种粒子。
ATLAS和CMS实验将积极寻找这种难于捉摸的粒子存在迹象。
b.一个“看不见”的问题——96%的宇宙由什么构成？
我们在宇宙中看到的一切——从小蚂蚁到巨大的星系——都是由普通粒子构成的。这些粒子被统称为物质，它们构成了4%的宇宙。余下的部分据信由暗物质——不发光的物质和暗能量构成，它们对于整个宇宙的构成与运行有着极其重要的作用。对它们进行探测和研究的难度不可想象。研究暗物质和暗能量的性质是当今粒子物理学和宇宙学面临的最大挑战之一。
ATLAS和CMS实验将寻找超级对称的粒子，用于验证一种与暗物质构成有关的假设。
大自然的偏好——为什么找不到反物质？
我们生活在一个由物质构成的世界，宇宙万物——包括我们人类在内都是由物质构成的。反物质就像物质的一个孪生兄弟，但它却携带相反电荷。在宇宙诞生时，“大爆炸”产生了相同数量的物质和反物质。然而，一旦这对孪生兄弟碰面，它们就会“同归于尽”，并最终转换成能量。不知何故，少量物质幸存下来，并形成我们现在生活的宇宙，而它的孪生兄弟反物质却几乎消失得无影无踪。为什么大自然不能一碗水端平，平等对待这对孪生兄弟呢？
LHCb实验将寻找物质与反物质之间的差异，帮助解释大自然为何如此偏向。此前的实验已经观察到两者之间的些许不同，但迄今为止的研究发现还不足以解释宇宙中的物质和暗物质为何在数量上呈现出明显的不均衡。
c.“大爆炸”的秘密——物质在宇宙诞生后的第一秒呈什么状态？
构成宇宙万物的物质据信来源于一系列密集而炽热的基本粒子。现在宇宙中的普通物质由原子构成，原子拥有一个由质子和中子构成的核子，质子和中子都是被称之为“胶子”的其它粒子束缚夸克形成的。这种束缚非常强大，但在最初的宇宙，由于温度极高加之能量巨大，胶子很难将夸克结合在一起。也就是说，这种束缚似乎是在“大爆炸”发生后的最初几微秒内形成的，此时的宇宙拥有一个由夸克和胶子构成的非常炽热而密集的混合物，也就是所说的“夸克-胶子等离子体”。
ALICE实验将利用大型强子对撞机模拟大爆炸发生后的原始宇宙形态，分析夸克-胶子等离子体的性质。
d.隐藏的世界——空间的额外维度真的存在吗？
根据爱因斯坦广义相对论，人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维时空。后来的理论认为，可能存在拥有隐藏维度的空间。弦理论便暗示额外的空间维度尚未被人类观察到，它们似乎会在高能条件下显现出来。基于这种推测，科学家将对所有探测器获得的数据进行仔细分析，以寻找额外维度存在迹象。
物理学家希望借由加速器对撞机来帮助他们解答下列的问题：
标准模型中所流行的造成基本粒子质量的希格斯机制是真实的吗？
真是如此的话，希格斯粒子有多少种，质量又分别是多少呢？
当重子的质量被更精确的测量时，标准模型是否仍然成立的？
粒子是否有相对应的超对称（SUSY）粒子存在？
为何物质与反物质是不对称的？
有更高维度的空间（Kaluza-Kleintheory,extradimensions）存在吗？
我们可以见到这启发弦论的现象吗？
宇宙有96%的质量是天文学上无法观测到的，这些到底是什么？
为何万有引力比起其他三个基本作用力（电磁力，强作用力，弱作用力）差了这么多个数量级？
重离子对撞机
虽然LHC的物理实验计划，着重于研究质子对撞后的现象。然而，短期的如每年一个月的重离子对撞也在实验计划之中。虽然其他较轻的离子对撞实验也是可行的，主要的规划为铅离子的对撞实验。
由此可以大概了解理论物理学界建大对撞机理由。
双方自认各有道理：
1、杨振宁认为：根据以往各国建造对撞机的经验，比如美国中止了项目，浪费了30亿美元；欧洲核子研究组织（CERN）现运行的大型强子对撞机LHC耗资100亿美元，对撞机的建造成本是无底洞。他预估，中科院高能所建议的超大对撞机预算将高于200亿美元（1335亿人民币）。在杨振宁看来，对撞机是否能帮助物理学家找到猜想中的超对称粒子仍未知。他认为，中国高能所成立以来，成果不明显，并建议，相比超大对撞机，寻找新加速器原理和寻找美妙的几何结构是更为经济和符合总趋势的研究方向。加之LHC近期平淡的表现让有些科学家在通过对撞机来破解基础物理难题这一路径上打上问号。LHC已经完成了寻找希格斯玻色子的任务，但之后一度沉寂，尚未在发现标准模型外的新粒子上有新进展。去年12月，LHC疑似发现比希格斯玻色子更重的粒子的迹象，但今年8月5日，来自LHC的两个独立实验——ATLAS和CMS的代表在美国芝加哥召开的国际高能物理大会上宣布，该迹象只是统计涨落，通过分析5倍于去年12月的数据，该迹象几乎衰减至无。
2、王贻芳的回应认为，由于在希格斯粒子上，CEPC较LHC高10倍的测量精度，CEPC在确认希格斯粒子的性质、自耦和、是否与标准模型预言完全一致等上会有所突破，“无论LHC是否发现新物理，CEPC都是需要的，这是粒子物理发展中跳不过去的一步。”
对于CEPC能否成功建设，王贻芳在回应文中表示了信心，并提到：“电子对撞机还没有不成功的先例。”而对于技术要求较高的质子对撞机（SPPC），王贻芳承认，“未来第二阶段质子加速器的工作，我们目前确实经验不足，需要努力。”同时，他表示：“我们还有二十多年，可以实现‘完成工作与出资比例相当’这个最低目标。以我们过去三十多年进步的记录来看，这个目标是可以完成的。”
（未完）
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