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世界下一个主要粒子对撞机的计划受到了沉重打击

2020-02-09 17:03:28来源:

在日本建造颗粒粉碎机以取代大型强子对撞机的计划遭受了重大挫折。日本科学家的一份有影响力的报告得出的结论是,他们无法支持在日本建造国际直线对撞机(ILC)的计划。该设施经过数十年的设计,将研究希格斯玻色子,该玻色子于2012年被发现,是粒子物理学标准模型中的最后一块拼图。

日本科学理事会的一个委员会在12月19日发布的一份报告中说,预计将在ILC中发现的发现并不能完全保证其将近70亿美元的成本。作为东道主,预计日本将支付总额的一半。向政府提供建议的委员会补充说,国际伙伴是否分担项目成本的不确定性增加了人们的担忧。

拟议中的加速器(将超过20公里长)将使物理学家能够检测电子与其反物质对应物正电子之间精确碰撞的产物。

政府建议

政府现在将使用该委员会报告,该报告反映日本学术界的观点,而不仅仅是高能物理学家的观点,以此指导委员会决定是否托管该设施。预计该决定将于3月7日举行,届时负责监督ILC发展的国际组织Linear Collider Board将在东京开会。

物理学家对委员会的结论表示关注。奥地利格拉茨大学的理论物理学家阿克塞尔·马斯(Axel Maas)在推特上说:“这真是一个坏消息,因为这使得#ILC不太可能在日本制造”,甚至根本没有。

但是,委员会确实声明了建立ILC的科学依据,日本仙台东北大学的物理学家,ILC合作成员山本仁史说。他补充说,它也承认对撞机在粒子物理学界被视为未来可能项目中的头等大事。

Yamamoto说,该项目现在需要一些好消息。随着全球资金紧张,“ ILC的状况正在迅速恶化”?他说。Yamamoto表示:“日本政府的积极宣布将扭转这一趋势,并突然将ILC列为头等大事。”

英国牛津大学的物理学家布莱恩·福斯特(Brian Foster)表示,如果这项昂贵的项目继续进行下去,日本其他科学领域可能遭受的任何担忧都是可以理解的。但是他说,委员会的悲观看法并不一定意味着政府不会支持该项目。他说:“如果政府想这样做,那一定会。”

唯一民族

日本是迄今为止唯一一个对撞机表现出兴趣的国家,而且早就应该决定是否主办该设施了。日本物理学家向国际社会宣传在2012年在日本建立该设施,此前位于瑞士日内瓦CERN的欧洲粒子物理实验室的大型强子对撞机的科学家发现了希格斯玻色子。所有其他人都变得大众化。

物理学家希望使用新设施研究LHC可能发现的任何现象。他们知道标准模型不能解决所有物理问题,并且希望未知的高能粒子可以帮助解释长期存在的谜团,例如暗物质的性质。

但是对撞机的计划停滞了,因为没有国家提供资金,而且大型强子对撞机没有发现希格斯以外的任何新现象。2017年,物理学家缩减了对ILC的野心,提出了一种更短,更低能耗的设计,该设计仅关注希格斯。

对于物理学家来说,“烟工厂”仍然是非常有价值的。因为电子和正电子是基本粒子,所以它们的碰撞比LHC上的质子-质子碰撞更干净。通过以适当的能量瞄准碰撞,计划中的设施将产生数百万的希格斯玻色子,用于通过探索希格斯与其他已知粒子的相互作用而间接揭示新物理学的研究。

中国的研究人员已经提议建造一座100公里的环形希格斯工厂,他们还将仔细研究该报告。他们需要自己和外国政府的资金来建造该设施。尽管粒子物理学家希望看到两个实验都建立了,但国际合作伙伴可能只资助其中一个。因此,如果ILC得到了高能物理学界的支持,那么这可能会延长正在建造的中国对撞机的可能性-除非该国独自一人去做。