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国际大型线性对撞机或被迫“瘦身”

2017-11-14 09:13 来源:科技日报

  ILC超导腔的示意图。图片来自网络

  《自然》杂志官网日前报道称,鉴于资金有限和未发现新粒子,国际未来加速器委员会近日批准,削减原计划在日本建造的国际线性对撞机(ILC)的规模——能量从500千兆电子伏特(GeV)减半到250GeV,隧道的长度由33.5公里减至13公里。

  ILC被认为是大型强子对撞机(LHC)的补充,LHC是环形设计,其中质子撞击后会与碎片团相互碰撞。而在ILC内,电子和正电子将在成千上万个首尾相连的超导腔内加速后发生碰撞,因此,比LHC内的质子碰撞更清洁,也更精确。

  如果规模缩减,缩小版本的ILC将不得不放弃一些研究,如洞悉在更高能量下才能产生的夸克等粒子的属性等,它将专注于研究2012年欧洲核子研究中心(CERN)的LHC发现的希格斯玻色子,也称“上帝粒子”。粒子物理学家认为,250GeV的能量仍会产生“令人信服的物理学案例”。

  ILC的预算约为100亿美元,国际物理界曾希望日本承担其中的大部分,但瑞士洛桑联邦理工学院日籍物理学家田中达表示,鉴于这一项目所需费用太过高昂,日本政府望而却步,目前尚未提供任何资金;加上其他大型对撞机没有发现任何新粒子,因此今年7月,日本高能物理学家协会提议,将ILC的能量限制在250GeV。该协会认为,在这一能量范围内足以产生大量希格斯玻色子,通过测量它与其他已知粒子的相互作用,也可以获得新的物理学发现。这一提议得到了国际未来加速器委员会的支持。

  不过,并非所有物理学家都赞成此举,CERN理论物理学家约翰·艾利斯认为,只有在1000GeV条件下运行,ILC才能提供希格斯玻色子“更完整的图像”,他承认的确需要控制成本,但将能量限制在250GeV,“是对科学的重大妥协。”

(责任编辑:王蔚)

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