原標題:翹首以盼 | 美媒：中國將建周長100公里超級對撞機

美媒稱，中國計劃建造一臺幾乎相當於大型強子對撞機四倍大小的對撞機。這臺對撞機預計將在啓動運行後的第一個十年裏生產超過100萬個希格斯玻色子。

據美國《新聞週刊》網站11月14日報道，有關建造周長100公里的環形正負電子對撞機（CEPC）的計劃最初於2012年提出，當時距離大型強子對撞機發現希格斯玻色子剛剛過去了幾個月。現在，這個項目的研究人員發佈了兩卷設計報告，展示了他們過去6年的工作成果以及未來數十年的工作計劃。

▲美國《新聞週刊》網站報道截圖

報告顯示，CEPC的大小遠遠超過了周長不足27公里的大型強子對撞機。報告還簡要介紹了CEPC在開展物理實驗的能力上如何比大型強子對撞機更勝一籌。科學家說，CEPC未來十年將生產100萬個希格斯玻色子、1億個W玻色子和近1萬億個Z玻色子。

報道稱，與大型強子對撞機相似，CEPC也是環形結構。CEPC將被安置於一條地下隧道中，它將由直線加速器、阻尼環、增強器和對撞機等部分組成。它將是一臺雙環對撞機，正負電子束在不同管道中沿相反方向循環運動。

▲CEPC示意圖（美國《新聞週刊》）

CEPC的隧道還可以用來安放一臺超級質子對撞機——研究人員正在考慮相關建議。這臺“超級對撞機”能夠達到的能量將遠遠超過大型強子對撞機——後者的最大撞擊能量爲14萬億電子伏特（TeV），而超級質子對撞機可以達到70TeV。

CEPC機構委員會主席高原寧教授表示：“《概念設計報告》標誌着我們完成了整個項目的加速器、探測器和土木工程的基本設計。下一步將重點關注CEPC關鍵技術和原型機的研發。”

中國科學院高能物理研究所在北京舉辦的一場活動中公佈了這兩卷《概念設計報告》。

▲11月14日，環形正負電子對撞機《概念設計報告》正式發佈。（中國科學院高能物理研究所）

國際未來加速器委員會和亞洲未來加速器委員會主席、墨爾本大學傑弗裏·泰勒教授說：“這是CEPC這樣一個用於基礎研究的大型科學裝置的重要發展里程碑。毫無疑問，國際高能物理界非常希望參加CEPC的研發和將來的科學實驗，這將會大大促進對物質最基本組成單元的進一步理解。”

未來5年，科學家將開展廣泛的研究，建造CEPC關鍵部件的原型機。他們還將建造對撞機的基礎設施。CEPC預計將於2022年開始建設，2030年竣工。

報道稱，一旦CEPC取得成功，科學家希望超級質子對撞機將在本世紀30年代的某個時間開始運行。《概念設計報告》說：“作爲一臺能量前沿機器，超級質子對撞機能夠發現一整套新的粒子。暗物質仍然是粒子物理學和宇宙學最令人費解的問題之一。弱相互作用大質量粒子仍然是暗物質的最佳候選者。”研究人員說，超級質子對撞機可用於“大幅拓展”弱相互作用大質量粒子的研究，這有可能爲宇宙最大謎團之一提供答案。

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編輯 | 閆齊

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