近日,中国科学院院士、南开大学物理学教授葛墨林面对科技日报记者表示,不建议中国建设大加速器。此前在2015年,中科院高能物理所提出建设世界最大加速器(CEPC),不过这一建议受到了物理学家王贻芳和杨振宁的反对。葛墨林教授认为,目前高能物理学研究的困难,是没有图片标准模型的可靠新理论,而不是建设新型大加速器。

耗资巨大,观测效果受质疑,中国需要建立“大加速器”吗?

​我们来看看,这里所说的大加速器,究竟是什么。大加速器,即“大型环形粒子对撞机”,其原理可以简单理解为,挖掘出标准模型背后的物理定律(新物理理论)。目前标准物理模型,可以解释绝大部分粒子物理实验现象,但随着Higgs粒子的发现,人们就已经完整地找到了标准模型的所有粒子,进一步突破标准模型。测量发现包括:实粒子质量,自旋,宇称,CP破坏,粒子耦合,超对称性超对称粒子,正反一体马约拉纳费米子,正负粒子激发态,轴子粒子,惰性中微子,磁单极粒子,暗物质粒子等,成为粒子物理研究的新任务。

耗资巨大,观测效果受质疑,中国需要建立“大加速器”吗?

​而中国独立提出的CEPC-SPPC,是一个长达50-70公里的环形加速器,目前这个工程已经开始部署。第一阶段,建设CEPC,包括地下和地表两个部分,地下建设长度近100km、直径6.5m、深度近100m的隧道,同时还有实验室及服务大厅。地表部分,建设5000亩科学城,以及若干实验分布。后期,第二阶段,是要计划将其升级为超级质子对撞机——SPPC。

耗资巨大,观测效果受质疑,中国需要建立“大加速器”吗?

​关于大加速器,美国在20年前下马了超级加速项目SSC,这使得高能物理研究中心由美国转移到欧洲。这个项目当时已投资20亿美元,投资金额巨大,项目下马后,美国在其他科研领域加大投资,并取得了极大的收获。同时,葛墨林院士认为,我们的技术、人才实力,还不能与欧洲相比。加速器的核心技术是强磁场,而欧洲有磁场技术。并且,中国的超导磁场技术,无法做出用于这种加速器的强磁场,甚至无法做出准确测量强磁场。我们还需要更多理论上、材料上的突破。

现在,摆在我国物理学研究领域的难题,是首先建立耗资巨大工程复杂度极高的大加速器,还是加强理论研究,为超越标准模型打下理论基础,学术界各有争论。关于中国是否需要建设大加速器,你怎么看?

相关文章