國(guó)內(nèi)科學(xué)家想建的超大對(duì)撞機(jī)為“環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)”。“CEPC怎么做、造價(jià)多少,關(guān)于這些方面我們已經(jīng)做了很多論證,完成了初步概念設(shè)計(jì)報(bào)告,但據(jù)我觀察,很少有人去看,甚至一些參加討論的業(yè)內(nèi)人士也沒看過。” 高原寧8日接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)明確認(rèn)為,在現(xiàn)階段建設(shè)環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī),深入研究希格斯粒子,是高能物理發(fā)展的必經(jīng)階段。
“基礎(chǔ)物理學(xué)因此面臨一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折和發(fā)展機(jī)遇。”高原寧說,這就像拼圖,你已經(jīng)完成一幅拼圖,要重新開始新一幅,那么從哪里開始?“新物理理論不是沒有,而是太多,高能物理的發(fā)展到了非常關(guān)鍵的時(shí)候,需要實(shí)驗(yàn)給出一個(gè)方向。”
科學(xué)家們開始討論基礎(chǔ)物理學(xué)將向何處發(fā)展,國(guó)際上出現(xiàn)了好幾個(gè)基于加速器的高能量前沿實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)想。與此同時(shí),中國(guó)高能物理界一直在思索一個(gè)問題:現(xiàn)有的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)下一步怎樣發(fā)展。高原寧說,中國(guó)物理學(xué)會(huì)下屬的高能物理分會(huì)組織過多次戰(zhàn)略研討,但一直沒有確定合適的方向。“當(dāng)時(shí)有人說日本已經(jīng)在做直線對(duì)撞機(jī)了,我們不能再做同樣的,但也不能直接做質(zhì)子對(duì)撞機(jī),那樣我們的技術(shù)和人才隊(duì)伍都跟不上。”
直到希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)。“其實(shí)早在2011年底,已經(jīng)有一些跡象表明希格斯粒子可能會(huì)很輕,當(dāng)時(shí)我們已意識(shí)到環(huán)形對(duì)撞機(jī)可能會(huì)有機(jī)會(huì),因?yàn)樗膬?yōu)勢(shì)就是大量產(chǎn)生希格斯粒子,精確研究這個(gè)能量區(qū)域的物理。”高原寧說。
中科院高能物理研究所研究員張闖也告訴科技日?qǐng)?bào)記者,高能物理分會(huì)組織的戰(zhàn)略研討最后形成共識(shí),將優(yōu)先發(fā)展CEPC。
“CEPC可以說是中國(guó)高能物理界的共識(shí)。中科院高能物理研究所王貽芳所長(zhǎng)想得更長(zhǎng)遠(yuǎn),提議在設(shè)計(jì)和建造CEPC的同時(shí)不要把發(fā)展超級(jí)質(zhì)子對(duì)撞機(jī)(SPPC)的路堵死。”高原寧說。此后經(jīng)過多次研討,特別是在2013年6月香山會(huì)議上,建造CEPC+SPPC的設(shè)想得到了國(guó)內(nèi)高能物理學(xué)界的支持。
“首先,我不知道直線對(duì)撞機(jī)比環(huán)形對(duì)撞機(jī)造價(jià)低的數(shù)據(jù)從哪來,國(guó)際公認(rèn)的是,ILC應(yīng)該比CEPC貴得多。而CEPC和ILC哪個(gè)先得到最好的希格斯粒子測(cè)量結(jié)果正是要看哪個(gè)項(xiàng)目先得到批準(zhǔn)并率先完成,這一競(jìng)爭(zhēng)恰好說明建造希格斯粒子工廠的重要意義。”
張闖則表示,ILC與CEPC在希格斯粒子上的研究?jī)?nèi)容類似,但I(xiàn)LC是直線對(duì)撞機(jī),由于新發(fā)現(xiàn)的希格斯粒子質(zhì)量比較低,采用CEPC這樣的環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)在造價(jià)和性能上更有優(yōu)勢(shì),并且以后還能在同一個(gè)環(huán)形隧道里增建一臺(tái)超高能量的強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。LHC是一臺(tái)強(qiáng)子對(duì)撞機(jī),對(duì)撞產(chǎn)生的次級(jí)粒子出來的圖像比較復(fù)雜,遠(yuǎn)沒有電子對(duì)撞機(jī)成圖那么清晰,CEPC作為環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)可以對(duì)希格斯粒子的性質(zhì)等進(jìn)行更深入、更精確的研究。
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