我國的一名著名科學(xué)家表示，世界上最大的粒子對撞機(jī)的建設(shè)可能在三年內(nèi)在中國開始。

據(jù)中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳介紹，耗資360億元(50億美元)的環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)(CEPC)——也被稱為希格斯工廠，將花費(fèi)大約10年的時(shí)間建成，并成為下一個(gè)全球粒子物理中心。

粒子對撞機(jī)是現(xiàn)代高能物理研究中最為重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如果人類想要搞清楚宇宙的微觀層面，也就是弄清楚組成宇宙物質(zhì)的基本組成，那么粒子對撞機(jī)就是必不可少的驗(yàn)證和測量工具。

讓兩個(gè)如此微小的粒子相撞是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，目前唯一的辦法就是同時(shí)加速上億個(gè)粒子，在粒子暴風(fēng)驟雨中讓幾對幸運(yùn)的粒子迎面撞上。這一過程對粒子對撞機(jī)的工程要求極為嚴(yán)苛。

據(jù)悉，將電子和它們的反粒子(正電子)在一條100公里長的地下隧道中加速到極高的能量，并將它們相互碰撞，CEPC將產(chǎn)生數(shù)百萬個(gè)希格斯玻色子，這將能讓科學(xué)家們在標(biāo)準(zhǔn)模型之外做出新的發(fā)現(xiàn)。(標(biāo)準(zhǔn)模型是我們現(xiàn)有的描述宇宙基本組成部分的最佳理論)

王貽芳在周四表示，這個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目也將幫助中國成為高能物理領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者和“領(lǐng)跑者”。

他說，由24個(gè)國家的1000多名科學(xué)家花了5年時(shí)間編纂的CEPC的“技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告”已經(jīng)通過了一次國際評審，并在去年12月發(fā)布時(shí)得到了物理界“壓倒性的反饋”。

他表示，這份報(bào)告以及他的團(tuán)隊(duì)在過去十年中建造的大量原型設(shè)備和實(shí)驗(yàn)“證明了我們設(shè)計(jì)和建造如此大型科學(xué)設(shè)施的能力”。

2012年，在歐洲的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子后，王和他的同事首次提出了CEPC的概念。希格斯玻色子是賦予幾乎所有其他粒子質(zhì)量的“上帝粒子”。

雖然人們普遍認(rèn)為希格斯粒子是基礎(chǔ)物理學(xué)下一個(gè)突破的關(guān)鍵，但人們一直對CEPC的高成本和技術(shù)準(zhǔn)備程度表示懷疑。

2016年，諾貝爾獎(jiǎng)得主楊楊振寧教授曾公開質(zhì)疑建造超級對撞機(jī)的必要性，稱這“不適合今天的中國”，因?yàn)橹袊懈o迫的需求需要處理，比如經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。

王也承認(rèn)，360億元并不便宜。然而，如果CEPC能夠在未來幾十年支持?jǐn)?shù)千名科學(xué)家的工作，他們的平均成本就不會(huì)那么高。

他表示，CEPC的工作現(xiàn)在將進(jìn)入所謂的工程設(shè)計(jì)階段。它包括對撞機(jī)部件的大規(guī)模生產(chǎn)和組裝，以及優(yōu)化它們的性能和成本效益。

他補(bǔ)充說，他的團(tuán)隊(duì)也將很快敲定CEPC的選址。“考慮到CEPC將接待來自世界各地的科學(xué)家，以及他們子女的教育等因素，將根據(jù)該地點(diǎn)的地質(zhì)條件、交通和當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全面評估?！?/p>

與此同時(shí)，在歐洲，一個(gè)名為“未來圓形對撞機(jī)”的類似項(xiàng)目正在被考慮作為未來的希格斯工廠和大型強(qiáng)子對撞機(jī)的繼任者。

作為世界上最大的原子加速器，大型強(qiáng)子對撞機(jī)的周長為27公里。未來圓形對撞機(jī)的周長可能達(dá)到100公里，價(jià)格約為210億歐元(230億美元)。

與此同時(shí)，在歐洲，一個(gè)名為“未來圓形對撞機(jī)”的類似項(xiàng)目正在考慮作為未來的希格斯工廠和大型強(qiáng)子對撞機(jī)的后繼者。

作為世界上最大的粒子加速器，LHC 的周長為 27 公里。 未來圓形對撞機(jī)的周長可能達(dá)到 100 公里，耗資約 210 億歐元(230 億美元)。