導(dǎo)語

在人們的日常生活中，可能會(huì)有很多人為了自己的研究土壤的作物、飼養(yǎng)動(dòng)物，但是不是所有人都能看出科學(xué)背后所帶來的意義，這些所謂的試驗(yàn)可能會(huì)讓別人覺得沒用，徒勞無功。

基礎(chǔ)科學(xué)的研究同樣如此，由于它們的作用并不直接，但這樣的研究卻需要?jiǎng)虞m上百億元，到底這些設(shè)備做了些什么?

這些“燒錢”的設(shè)備又有哪些?

這些設(shè)備真的都沒有作用么?

本文將帶您一起探究一下。

巨額投資，無形成果。

作為人類的前進(jìn)力量，基礎(chǔ)科學(xué)對(duì)于技術(shù)的發(fā)展有著根本性的作用，它的發(fā)展更是推動(dòng)著人類文明和科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)。

但在基礎(chǔ)科學(xué)的道路上，離不開高昂的設(shè)備支持，從最早的望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡到如今的粒子加速器、太空望遠(yuǎn)鏡等，這些設(shè)備的存在無疑都給基礎(chǔ)科學(xué)的研究帶來極大的便利。

但這些設(shè)備的造價(jià)又是何等的昂貴呢?

粒子加速器是用來加速粒子、原子和分子的一種環(huán)形或直線加速器，它的使用范圍涉及到原子物理、核物理、高能物理、醫(yī)學(xué)等方面，是近代科學(xué)研究中必不可少的重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

那么，這個(gè)設(shè)備造價(jià)又有多昂貴呢?

世界上最大的粒子加速器是位于瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心建設(shè)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)，這個(gè)巨型裝置的造價(jià)高達(dá)80多億美元，它的直線加速器長(zhǎng)度達(dá)到5000公里，這相當(dāng)于環(huán)繞地球一圈，可見它的巨型和昂貴程度。

而隨著大科學(xué)裝置的不斷邁進(jìn)，歐洲核子研究中心正在規(guī)劃更大的未來環(huán)形碰撞加速器(FCC)。

這個(gè)更大的粒子加速器建造預(yù)計(jì)造價(jià)高達(dá)210億美元，這還是目前的預(yù)算，到時(shí)候可能會(huì)更多，為了節(jié)約成本，這個(gè)更大的環(huán)形碰撞加速器將沿著現(xiàn)有的LHC軌道進(jìn)行改造。

而國(guó)內(nèi)的中央研究院同樣在規(guī)劃環(huán)形碰撞機(jī)，預(yù)計(jì)最終造價(jià)約為300億人民幣，這也主要是因?yàn)榄h(huán)形機(jī)對(duì)于粒子探測(cè)的能力和速度都大大加強(qiáng)，大有發(fā)展空間。

除此之外，還有來自美國(guó)的粒子加速器研究計(jì)劃，計(jì)劃建造一個(gè)更大的圓形機(jī)，造價(jià)至少在100億美元以上，要想完成這樣一個(gè)驚人的“建筑”預(yù)計(jì)還需要至少20年的時(shí)間。

這樣來看，環(huán)形碰撞機(jī)的造價(jià)還并沒有最昂貴，隨著粒子加速器的不斷研究，建造費(fèi)用也在逐年上升，這還僅僅是設(shè)備的建造費(fèi)用，而對(duì)于設(shè)備的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)同樣需要大量的資金。

基礎(chǔ)科學(xué)的研究最終還是為了解開關(guān)于自然界的未知之謎，而太空望遠(yuǎn)鏡是開啟天文研究的重要設(shè)備。

在過去的40年間，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)共規(guī)劃和發(fā)射了4枚太空望遠(yuǎn)鏡，這其中最著名的當(dāng)屬哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。

作為世界上最著名的望遠(yuǎn)鏡之一，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在1986年發(fā)射升空，但在研制階段就花費(fèi)了25億美元，而隨著研制階段的成本投入，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的造價(jià)已經(jīng)攀升到40多億美元，同時(shí)還有近20億美元用于研發(fā)航天飛機(jī)進(jìn)行發(fā)射，這又將其總價(jià)值提升到60多億美元。

隨著哈勃望遠(yuǎn)鏡的推出，以及不斷的更新?lián)Q代，國(guó)際上又出現(xiàn)了更為強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡——詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的成本同樣超過100億美元，同時(shí)還在造價(jià)預(yù)算上出現(xiàn)了巨大的成本超支，這也讓其最終造價(jià)高達(dá)100多億美元。

而目前國(guó)內(nèi)同樣在規(guī)劃新的太空望遠(yuǎn)鏡，盡管其造價(jià)相較于哈勃和韋伯望遠(yuǎn)鏡要低許多，但是由于其具有更高的分辨率，將使其在觀測(cè)的范圍和精度上更上一層樓，但其造價(jià)同樣也高達(dá)數(shù)百億人民幣，這還僅僅是設(shè)備的造價(jià)，而設(shè)備的運(yùn)行同樣需要大量的資金。

韋伯望遠(yuǎn)鏡作為未來世界上最大的太空望遠(yuǎn)鏡，它的光學(xué)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜和巨大，因此在出現(xiàn)故障之后，人類對(duì)其進(jìn)行維修的難度也將成倍提升，這也意味著維修成本也會(huì)大大提升。

自上世紀(jì)末，人類進(jìn)行太空探索的步伐就沒有停歇過，其中最著名的就是國(guó)際空間站(ISS)，這是人類在太空中建造的最大、價(jià)值最高、技術(shù)最先進(jìn)的空間工程。

從1987年開始，ISS就開始在國(guó)際上進(jìn)行討論，預(yù)計(jì)建造費(fèi)用約在300億美元左右，但隨著研發(fā)的進(jìn)展，原定的建造費(fèi)用已經(jīng)攀升到600億美元，這還僅僅是初始建設(shè)的費(fèi)用。

到了1998年，ISS終于動(dòng)工進(jìn)行建設(shè)，但由于國(guó)際構(gòu)造的問題，讓初始的建設(shè)費(fèi)用又增加了60億美元，使其總價(jià)達(dá)到660億美元。

從2000年到2024年，國(guó)際空間站已經(jīng)接受了24次供應(yīng)飛行，總共花費(fèi)了1600億美元，且每年還需要額外的40億美元維護(hù)費(fèi)用，而不斷的經(jīng)費(fèi)投入使其成為真正的“燒錢”項(xiàng)目。

同時(shí)由于ISS建設(shè)周期較長(zhǎng)，而一旦出現(xiàn)故障，其維修成本還將大大增加，這都使其價(jià)格更為昂貴。

上面僅列舉了一些設(shè)備造價(jià)昂貴的原因，但這并不是全部，這些科學(xué)設(shè)備還需要大量的人力、時(shí)間去研究，相較于設(shè)備成本來說，耗資耗力的研發(fā)更是無以估量的。

但是還有很多人對(duì)這些基礎(chǔ)科學(xué)研究的價(jià)值表示質(zhì)疑，認(rèn)為這些項(xiàng)目是無用之舉，只會(huì)讓納稅人的錢被浪費(fèi)，這些設(shè)備真的沒有作用么?

科學(xué)價(jià)值。

大科學(xué)裝置在物理、天文學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，它的科學(xué)價(jià)值不僅可以探究宏觀物質(zhì)的密度、溫度等性質(zhì)，更是能幫助人們研究超高能量的粒子碰撞，甚至還可以幫助物理學(xué)家研究最核心的物質(zhì)粒子。

在天文學(xué)領(lǐng)域，這些大科學(xué)裝置就更具有矚目的表現(xiàn)。

比如中國(guó)的天眼已經(jīng)幫助物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)很多尚未被人類認(rèn)知的天體現(xiàn)象，而歐洲的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和望遠(yuǎn)鏡等多個(gè)天文望遠(yuǎn)鏡也在不斷發(fā)現(xiàn)太空中新的天體現(xiàn)象，其科學(xué)價(jià)值更是觸目驚心。

在未來，先進(jìn)的太空望遠(yuǎn)鏡將能幫助人們發(fā)現(xiàn)更多宇宙中未被發(fā)現(xiàn)的行星，同時(shí)還能觀測(cè)到更多宇宙中的現(xiàn)象，比如宇宙中的生命起源和流星雨的分布等，這些都讓科學(xué)家們對(duì)宇宙的研究變得更加深入。

這些大科學(xué)裝置一般在建設(shè)完成后，還需要不斷更新?lián)Q代，而每次的更新?lián)Q代都將使其技術(shù)水平更加先進(jìn)，同時(shí)還能為人類社會(huì)帶來更多的先進(jìn)技術(shù)，比如大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的技術(shù)，就是為人類社會(huì)帶來的最好的禮物。

由于粒子加速器的出現(xiàn)，使人們?cè)谘芯?span id="qsh1b7padf" class="candidate-entity-word" data-gid="14176631">微觀粒子時(shí)，更為精確和方便，這也促使各國(guó)將其技術(shù)應(yīng)用到臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，比如在癌癥的治療中，粒子加速器就為患者帶來更多的希望。

同時(shí)由于我國(guó)在粒子加速器等技術(shù)的發(fā)展上落后，對(duì)于這方面的技術(shù)也非常的稀缺，因此我國(guó)將進(jìn)一步加強(qiáng)在這方面的研發(fā)，從而推動(dòng)其技術(shù)的迅速發(fā)展。

但這些技術(shù)對(duì)于一些人來說可能并不直接，但是在日常生活中，很多的技術(shù)都是一步一步研究出來的，這都離不開技術(shù)研究的支持。

除此之外，還有很多人表示，這些設(shè)備造價(jià)昂貴是對(duì)納稅人的“掠奪”，但隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)為人類社會(huì)帶來了無數(shù)的便利。

而這些科學(xué)技術(shù)離不開大家的支持，尤其是在防疫、醫(yī)療等方面，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展能保障人們的生命安全。

未來設(shè)備。

但相較于當(dāng)前這些設(shè)備，未來的科學(xué)設(shè)備極有可能造價(jià)更貴，比如在歐洲核子研究中心已經(jīng)開始規(guī)劃下一代的粒子加速器，這也是為了更好地研究物質(zhì)。

歐洲核子研究中心的研究人員計(jì)劃建造一個(gè)超級(jí)加速器，這個(gè)加速器的長(zhǎng)度將會(huì)達(dá)到超過100千米，因此它將會(huì)環(huán)繞整個(gè)地球一圈。

未來的粒子加速器將會(huì)擁有更高的能量，將幫助物理學(xué)家們深入探索微觀世界的本質(zhì)，這樣的裝置將會(huì)造價(jià)更高，除此之外，還有來自美國(guó)的下一代環(huán)形碰撞機(jī)，預(yù)計(jì)造價(jià)會(huì)更高。

同時(shí)，中央研究院也在規(guī)劃環(huán)形碰撞機(jī)的建設(shè)，如果未來這三個(gè)環(huán)形碰撞機(jī)全面建設(shè)，那么將會(huì)成為人類跨國(guó)跨國(guó)際建造的大型科學(xué)裝置。

除此之外，國(guó)際上還有規(guī)劃建設(shè)恒星級(jí)對(duì)撞機(jī)。

這將極大地推進(jìn)人類對(duì)于核聚變技術(shù)的研究，為人類未來實(shí)現(xiàn)清潔能夠提供技術(shù)路線。

在天文學(xué)領(lǐng)域，隨著人類對(duì)宇宙的探索不斷深入，未來的太空望遠(yuǎn)鏡也將會(huì)更加強(qiáng)大，比如國(guó)內(nèi)正在規(guī)劃的超大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，它的口徑將達(dá)到40米，比天眼還要大，它將會(huì)幫助人們觀測(cè)到更多未被發(fā)現(xiàn)的天體現(xiàn)象。

結(jié)語

基礎(chǔ)科學(xué)研究與應(yīng)用于生產(chǎn)的技術(shù)研發(fā)有著不同的目標(biāo)，應(yīng)用于生產(chǎn)的技術(shù)研發(fā)會(huì)更直接看到成果，但基礎(chǔ)科學(xué)研究的成果往往會(huì)變得狹窄和封閉，但正是基礎(chǔ)科學(xué)研究的進(jìn)步推動(dòng)著技術(shù)的發(fā)展，這些高昂的設(shè)備背后的科學(xué)價(jià)值是無法估量的。

但是很多人往往估量不了，科學(xué)投入的回報(bào)時(shí)間較長(zhǎng)，有可能會(huì)出現(xiàn)顛覆性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，并引領(lǐng)技術(shù)的進(jìn)步，而這一切都離不開科學(xué)家的辛勤付出。