基本介紹

超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)（Superconducting Super Collider,簡(jiǎn)稱SSC）、1992年一個(gè)以巨型超導(dǎo)磁體為主的超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)特大型設(shè)備，于美國得克薩斯州建成并投入使用，耗資超過82億美元。1993年國會(huì)決定中止建造超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)是一個(gè)信號(hào)，高能物理有充裕的經(jīng)費(fèi)的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束了。超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)是要在美國德克薩斯州建造的一個(gè)基本粒子加速器，它的直徑將達(dá)54哩。1987年6月，在第二個(gè)任期內(nèi)的里根總統(tǒng)宣布美國將開發(fā)用于探究基本粒子的超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)。

簡(jiǎn)介

歷史上最大的科學(xué)研究，把質(zhì)子推進(jìn)到光速，但由于花費(fèi)太大，被美國國會(huì)在1993年中止研究.理論物理學(xué)家已經(jīng)從標(biāo)準(zhǔn)模型理論上闡述了自然界存在四種力：引力、弱力、電子力和強(qiáng)力（核力），弱力和強(qiáng)力的載體是原子核層次到夸克層次的微粒子。實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家需要通過加速器實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證和擴(kuò)展這些理論。帶電粒子加速器是高能物理研究的重要實(shí)驗(yàn)工具。加速器的發(fā)展經(jīng)歷著從同步加速器到環(huán)形加速器再到對(duì)撞機(jī)的三次革命，其質(zhì)心能量從MeV級(jí)到GeV級(jí)再朝向TeV發(fā)展。美國政府從二戰(zhàn)結(jié)束就開始支持高能物理的研究，并在美國建立了多家加速器實(shí)驗(yàn)室。在1978年到1979年召開的一系列未來國際加速器發(fā)展的會(huì)議上，科學(xué)家開始討論質(zhì)能達(dá)到20TeV的質(zhì)子對(duì)撞機(jī)，1982年美國科學(xué)家最初提出了超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)的設(shè)想，1983年秋天美國能源部批準(zhǔn)了正式的研究，同年12月開始研究20TeV的對(duì)撞機(jī)的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性；經(jīng)過大約150位加速器物理學(xué)家和工程師的努力，1984年4月，形成了基于不同類型的超導(dǎo)磁體的三種不同的技術(shù)可行性方案，并給出了三種方案的經(jīng)費(fèi)預(yù)算。1984年秋天，形成了以勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室為主體的中心設(shè)計(jì)組，由Maury Tigner教授領(lǐng)導(dǎo)，由大學(xué)研究聯(lián)合會(huì)管理。與此同時(shí)，五種不同的磁體的選型設(shè)計(jì)也交給了加速器領(lǐng)域的其他五家國家實(shí)驗(yàn)室如布魯克文國家實(shí)驗(yàn)室、費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室等。1985年，磁體選型確定。1986年，約250位科學(xué)家與工程師參與的中心設(shè)計(jì)組完成了核心設(shè)計(jì)報(bào)告。1987年1月，經(jīng)總統(tǒng)同意，SSC工程正式實(shí)施，選址工作開始。1988年，從43個(gè)地址申請(qǐng)中，由國家科學(xué)院組織專家篩選出7個(gè)地址，交給能源部裁決。1988年10月，國會(huì)預(yù)算管理辦公室對(duì)SSC進(jìn)行了研究，發(fā)表了“建造SSC的潛在風(fēng)險(xiǎn)與利益”的評(píng)估報(bào)告，對(duì)比其他幾項(xiàng)加速器項(xiàng)目后，該報(bào)告給出了SSC風(fēng)險(xiǎn)最低的結(jié)論。1988年11月，得克薩斯州埃里斯縣被確定為最合適的地址。1989年1月，SSC實(shí)驗(yàn)室建立，由Roy Schwitter教授指導(dǎo)和大學(xué)研究聯(lián)合會(huì)管理。在實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下，一系列國際咨詢單位也產(chǎn)生了，包括科技政策委員會(huì)、項(xiàng)目咨詢委員會(huì)和設(shè)備咨詢委員會(huì)。實(shí)驗(yàn)室早期的任務(wù)之一是針對(duì)地址的方案設(shè)計(jì)，于1990年7月完成。環(huán)境影響報(bào)告也相繼完成。1991年第一批主體工程在15號(hào)工地（磁體研發(fā)與測(cè)試實(shí)驗(yàn)室）動(dòng)工興建。圍繞主要設(shè)備的設(shè)計(jì)和施工同步推進(jìn)。整個(gè)工程分為四段，第一段環(huán)形加速器－低能助推器為600米，第二段中能助推器為10.8公里，前兩段都使用電阻磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)；第三段高能助推器為10.8公里，最后一段是87.1公里的對(duì)撞環(huán)，后兩段使用超導(dǎo)磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)。1993年1月，隧道開始施工。到1993年秋天，挖掘了大約23公里的隧道。

申報(bào)審核

與實(shí)驗(yàn)室同步進(jìn)行的是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的申報(bào)與審核工作。國際上的科學(xué)家共提出了21個(gè)各種主題的研究項(xiàng)目。初始的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括兩個(gè)大的、用于綜合目的的探測(cè)器和幾個(gè)小的、用于特定目的的實(shí)驗(yàn)。1992年4月和1993年4月，兩個(gè)大型實(shí)驗(yàn)的任務(wù)得到了批準(zhǔn)，這些涉及到了來自世界各地的200個(gè)研究機(jī)構(gòu)和2000個(gè)科學(xué)家。一系列的教育項(xiàng)目也延伸到了研究型大學(xué)、一般學(xué)院和高中的教師和學(xué)生。

其他信息

SSC成績(jī)

美國高能物理學(xué)家們認(rèn)為經(jīng)過幾年的努力，SSC已經(jīng)取得了一系列成績(jī)。

在科學(xué)政策方面，SSC得到了里根、布什和克林頓三屆總統(tǒng)的支持。1992年，戈?duì)柛笨偨y(tǒng)會(huì)見7位諾貝爾獎(jiǎng)得主時(shí)表示，一定全力支持SSC。

能源部也已申稱把SSC作為科研項(xiàng)目的首選。已經(jīng)簽署的45000份合同惠及了48個(gè)州，其中大部分合同是與德克薩斯州之外的其他州簽署的。能源部估計(jì)，SSC至少創(chuàng)造了7000份工作，其中與國防相關(guān)的企業(yè)得到了比四分之一更多的好處，有利于軍民結(jié)合。23000多個(gè)學(xué)生和教師通過SSC的教育計(jì)劃得到了數(shù)學(xué)和科學(xué)技巧的培訓(xùn)，其中一半以上是女性。SSC是大項(xiàng)目和小項(xiàng)目的混合體。100多所大學(xué)的研究機(jī)構(gòu)參與了試驗(yàn)，其中很多是只有幾個(gè)科學(xué)家的小組。

SSC是一項(xiàng)投資未來的項(xiàng)目。如果推遲10到20年，美國科學(xué)家只能放棄前沿科學(xué)，一代學(xué)生將被失去，屆時(shí)再也沒有合適的物理學(xué)家人選了，50年建立起來的高能物理研究基礎(chǔ)將崩潰。繼續(xù)開展SSC，有利于維持美國在物理研究的領(lǐng)導(dǎo)地位。

溢出效應(yīng)

例如，加速器和檢測(cè)器技術(shù)廣泛用于醫(yī)療、診斷，用于癌癥治療，超導(dǎo)磁體的研究有利于超導(dǎo)電纜的開發(fā)，等等。

1992年，所占經(jīng)費(fèi)只是全年聯(lián)邦政府R&D投入經(jīng)費(fèi)的0.6%。整個(gè)項(xiàng)目預(yù)算為83億美元，其中已經(jīng)投資大約20億。項(xiàng)目進(jìn)展完成了20%。對(duì)撞機(jī)隧道的70%的合同已經(jīng)簽訂完成，所有合同都低于預(yù)算，所有的關(guān)鍵性工程已經(jīng)完成或者列入了議程，特別是關(guān)鍵性的磁體測(cè)試已經(jīng)完成。而且，美國已經(jīng)和一些國家（例如中國、印度）簽訂了合作協(xié)議，能夠得到一些合作資金。

2 SSC停建的過程、原因和善后處理對(duì)大科學(xué)工程研究的評(píng)價(jià)明顯不同于基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的同行評(píng)議，那些被科學(xué)家和工程師強(qiáng)調(diào)的好處和成就并沒有得到美國國會(huì)的多數(shù)議員的認(rèn)同，SSC也因?yàn)閲鴷?huì)的強(qiáng)烈干預(yù)而提前下馬。

停建過程

導(dǎo)致SSC關(guān)閉的直接原因是1993年年初審計(jì)總署（GAO）做出的對(duì)項(xiàng)目不利的報(bào)告。經(jīng)過對(duì)整個(gè)承包合同的分析，該報(bào)告認(rèn)為，整個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用超支，進(jìn)展滯后。

例如，付給建筑師、工程師的服務(wù)費(fèi)和基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)在預(yù)算12.5億美元的基礎(chǔ)上會(huì)超出6300萬美元，完成項(xiàng)目的總費(fèi)用增加和工期則難以估計(jì)。能源部實(shí)行的控制建筑費(fèi)用的建筑－成本策略會(huì)導(dǎo)致建筑商取消、減少、延遲某些結(jié)構(gòu)工程，從而削減SSC的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，危害?shí)驗(yàn)研究。能源部只能從外國獲得4億美元的資助，使17億美元的超支仍有14億美元的缺口。該報(bào)告的結(jié)論是，要完成該項(xiàng)目，國會(huì)將面臨著增加聯(lián)邦資助的巨大壓力。

實(shí)際上，從一開始，SSC就遭遇到了不少非議，因?yàn)檫@樣的大科學(xué)工程研究項(xiàng)目擠占了其他項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)。1988國會(huì)預(yù)算辦公室（CBO）在報(bào)告《建造SSC的潛在風(fēng)險(xiǎn)與利益》中指出，5年之內(nèi)，SSC可能會(huì)占掉全部聯(lián)邦資助基礎(chǔ)研究的6%～7%、占物理科學(xué)的13%。除非國會(huì)提供其他相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)費(fèi)實(shí)質(zhì)性的增長(zhǎng)，SSC就會(huì)擠掉其他基礎(chǔ)科學(xué)研究。一些著名科學(xué)家也加入到了反對(duì)的行列。例如固體物理學(xué)家、1977年諾貝爾學(xué)獎(jiǎng)獲得者安德森（Philip Anderson）公開指責(zé)能源部官員向國會(huì)撒了謊，而SSC的科學(xué)家則對(duì)失實(shí)之處保持了沉默；剛從自然科學(xué)基金委主任退下來的科學(xué)家布洛赫（Erich Bloch）在1991的一次國會(huì)聽證會(huì)上表示，SSC的經(jīng)費(fèi)增長(zhǎng)120%，其他領(lǐng)域的研究卻是在乞討，這一點(diǎn)也不公平。

按照美國法律，國會(huì)掌握著政府的撥款，國會(huì)議員通過提出議案來建議增加或者削減政府的某部分財(cái)政撥款的預(yù)算。關(guān)于政府撥款的議案是一種聯(lián)合決議案，即該議案需要經(jīng)過國會(huì)兩院通過并由總統(tǒng)簽署后才具有法律效力。

在SSC的停建過程中，參議員邦佩斯（Dale Bumpers）起了決定性作用。多年來，邦佩斯一直提倡政府財(cái)政平衡預(yù)算，竭力反對(duì)政府浪費(fèi)。邦佩斯的主要反對(duì)者是參議員約翰遜（J.Bennet Johntson），他主要強(qiáng)調(diào)SSC的科學(xué)意義和對(duì)美國的重要性。1992年6月眾議院以232票對(duì)181票的結(jié)果通過了邦佩斯的“終止SSC以減少赤字預(yù)算”的提案，但是參議院否決了這個(gè)提案。1993年的6月，眾議院再次投票贊成SSC下馬，參議院則繼續(xù)挽救這個(gè)項(xiàng)目，1993年7月3日參議院以57對(duì)42票決定繼續(xù)支持該項(xiàng)目。但是這一次，眾議院堅(jiān)持己見，SSC下馬與否被推遲到10月做出最后的裁決。1993年10月19日，停建SSC的一個(gè)修正提案以280對(duì)141由眾議院通過，1993年10月21日眾議院和參議院達(dá)成一致意見，1993年10月26日眾議院以332對(duì)81通過了最后的修正提案。該提案經(jīng)過參議院程序性的步驟后，由克林頓總統(tǒng)簽署實(shí)施。

至此，盡管已經(jīng)投資了20多億美元，SSC真正壽終正寢了。

停建原因

SSC停建的原因可以歸納以下幾點(diǎn)。

費(fèi)用攀升

項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用開始預(yù)算為40億美元，但1989年就有人指責(zé)其投資已經(jīng)超額了30%，預(yù)計(jì)今后會(huì)持續(xù)增加。1990年能源部的一個(gè)獨(dú)立成本評(píng)估小組得出的結(jié)論是全部SSC預(yù)算費(fèi)用會(huì)高達(dá)93億美元。

預(yù)算赤字

國會(huì)裁減政府費(fèi)用的壓力空前巨大，使得一些大項(xiàng)目如高級(jí)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和SSC成為消除預(yù)算赤字的犧牲品。

外國參與

雖然有外國科學(xué)家參加項(xiàng)目，在財(cái)政上卻缺乏來自外國政府的明顯支持。尤其是在項(xiàng)目前期，美國政府沒有出于壟斷科學(xué)前沿并與歐洲核研究中心競(jìng)爭(zhēng)的需要，沒有和有前景的國家合作。更為重要的是，國會(huì)雖然批評(píng)美國沒有得到外來資金，實(shí)際上美國只想要其他國家的投資，卻不想和別的國家分享可能的技術(shù)利益和工作機(jī)會(huì)。

管理缺陷

能源部和SSC辦公室缺乏一套完整的跟蹤項(xiàng)目費(fèi)用的審計(jì)系統(tǒng)。

盡管項(xiàng)目采取了合同管理的模式，但是被認(rèn)為是最糟糕的合同管理。大學(xué)研究聯(lián)合會(huì)是SSC的總承包商。這個(gè)由科學(xué)家組成的機(jī)構(gòu)精于科研管理卻不善建筑工程管理，而且自視清高，對(duì)政府監(jiān)督有抵觸，不配合來自能源部和國家審計(jì)局的調(diào)查。

缺乏共識(shí)

國會(huì)議員中很少有幾個(gè)人能夠描述SSC和它的作用，科學(xué)家沒有就它的好處向公眾講清楚。事實(shí)上，SSC的科學(xué)前景也很難預(yù)料，更難向公眾描述。因此，對(duì)很多公眾來說，盡管他們認(rèn)為是SSC是好的項(xiàng)目，但是納稅人卻負(fù)擔(dān)不起。經(jīng)濟(jì)利益：該項(xiàng)目的預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯，SSC的科學(xué)家們夸大了所謂的技術(shù)溢出效應(yīng)。SSC是投資僅遜于航天空間站的大科學(xué)工程，但其可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)預(yù)期卻遠(yuǎn)遜色于航天空間站。因此，盡管航天空間站項(xiàng)目的超支也很嚴(yán)重，還是得以繼續(xù)進(jìn)行。

政治策略

德克薩斯州是布什總統(tǒng)的老家，因此總統(tǒng)竭力支持SSC的建設(shè)。在選址之前，很多議員和州政府都對(duì)SSC表示了極大的興趣，認(rèn)為該項(xiàng)目對(duì)美國科技發(fā)展和各州的發(fā)展至關(guān)重要。選址確定為德州之后，這種膨脹起來的熱情一下子就煙消云散了?？肆诸D上臺(tái)后，項(xiàng)目的反對(duì)者對(duì)克林頓的經(jīng)濟(jì)政策進(jìn)行了批評(píng)，克林頓立場(chǎng)不再堅(jiān)定。

新議員反對(duì)：113個(gè)新議員中，81個(gè)投了反對(duì)票。他們是裁減政府支出的支持者，對(duì)SSC項(xiàng)目更是知之甚少，對(duì)SSC一開始就抱有偏見。

善后處理

當(dāng)SSC的停建不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)候，國會(huì)對(duì)SSC的善后處理進(jìn)行了討論。在10月21日的國會(huì)會(huì)議上，確定了善后處理的方法。

首先，國會(huì)同意繼續(xù)撥付6400萬美元用于完成工程的停建期間的善后工作。這筆費(fèi)用用于支付那些與總承包商和特定承包商正式簽約人員的90天的工資和用于合同毀約的賠付等。提案生效90天后，凍結(jié)所有開支，未使用完的資金全部返回國庫。

其次，要求能源部牽頭，和大學(xué)研究聯(lián)合會(huì)一起，在1994年7月1日前向總統(tǒng)提交一份詳細(xì)的報(bào)告，內(nèi)容主要涉及3個(gè)方面：如何最大限度減少聯(lián)邦政府、州政府和個(gè)人的損失；如何有效利用SSC的設(shè)備；下一步美國應(yīng)該如何參與高能物理研究。

最后，SSC項(xiàng)目交由州政府的國有土地管理局處理。該局對(duì)部分設(shè)備和土地進(jìn)行了拍賣。例如，線性加速器設(shè)備賣了40萬美元、中心實(shí)驗(yàn)室設(shè)備賣了1千萬美元。

下馬之后

美國加大了對(duì)現(xiàn)有的高能物理實(shí)驗(yàn)室如費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室的投資，也加強(qiáng)了與歐洲核研究中心的合作，以確保美國科學(xué)在高能物理研究中的領(lǐng)先地位。