還剩12年!秦皇島地下深挖100公里“大圈”,楊振寧:不建議實施

受到國際高能物理界高度關注的環形正電子對撞機最近取得了新的進展。2018年11月14日,兩卷本的CEPC《概念設計報告》在北京正式發佈。中國科學院高能物理研究所所長兼CEPC指導委員會主席王貽芳院士透露,CEPC的建設將在“十四五”計劃期間,預計在2030年完工。

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CEPC團隊、國際顧問委員會部分委員和CE

CEPC到底是什麼呢?

希格斯粒子(CEPC)也叫做“上帝粒子”,因它的發現,使其預言者獲得了2013年的諾貝爾獎。因而,粒子物理標準模型預測的所有粒子都已被發現。

為了理解希格斯粒子的性質,進而獲取新物理的線索,就需要在大型對撞機上測量。目前,歐洲已經有大型強子對撞機,日本正在積極主辦承辦國際線性加速器,美國已經有許多大型加速器。然而,中國只有即將退休的BEPC (北京正負電子對撞機) (預計2020年後不會檢索數據),其能量只有3 - 5GE V。

因此,為了中華民族可以在高科技領域中佔有一席之地,CEPC計劃無疑是一個很好的機會。

CEPC計劃的提出

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高能物理對撞機

中國科學家在2012年就提出了CEPC計劃,為了探索和理解希格斯粒子的性質、宇宙的早期演化、反物質的損失、暗物質的搜尋、真空穩定性以及其他未解決的關鍵科學問題,並希望在高能物理領域找到新的物理定律。

這一計劃提出之後,CEPC計劃的相關研究工作人員花了兩年多的時間對其進行研究,之後便發佈了關於CEPC的《初步概念設計報告》,這個報告不僅通過了國際評審,還獲得了很多積極的評價。

受到鼓勵的研究人員看到了希望與光明,更加用心地進行對CEPC的研究。此後,CEPC的設計團隊和預研究團隊又經過了三年的不懈努力,終於正式完成了《概念設計報告》,這份辛苦來之不易,這其中凝結了每一個研究者的心血與汗水。

批評質疑與認同讚賞同在

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楊振寧在發表講話

儘管希格斯粒子的發下讓世界為之振奮,儘管CEPC計劃的出現時中國物理學領域發展的一個重大突破,但這樣一個計劃的實施,國內外對它的態度是批評質疑與認同讚賞同在的。

其中,物理學家楊振寧先生髮表的一篇名為《中國今天不宜建造超大對撞機》的文章,將各界對CEPC的正義推向了高潮,在文章中,楊振寧先生對建造巨型對撞機的態度表示反對,他認為這個項目就是一個無底洞式的存在,而且不僅是對物理學界,對其他基礎科學的發展也會產生一定的影響,高能物理界的發展還是需要通過其他的途徑和方法。

飽受爭議後的重新出發

在一片爭議聲中,項目還是成功執行了。

經過五年的醞釀與完善,CEPC研究團隊根據實地考察,考慮到造價、環境、交通、地質等多方面的因素,決定在湖州、深汕、秦皇島、長春等地選擇最佳地址,預計需要300億左右的建設費用。

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CEPC選址

根據中國科學院高級能源研究所研究員阮曼琪的說法,CEPC將包括一個加速器和一個探測器。加速器主要負責產生正負電子並使其加速,最後可以達到精確聚焦於對撞,創造出極端環境,併產生具有科學研究價值的物理事件。

它將正負電子的能量從零提高到10GeV,並繼續增加到研究所需的值。然後,正負電子被送入兩個儲存環中相互碰撞。該探測器相當於一臺具有高速高精度攝影的立體顯微鏡,用於記錄各種帶電和不帶電的微觀粒子。

同時,它也將採用最新的軟件技術,並與最新的大數據、機器學習和其他領域的發展緊密結合。

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巨型環形正負電子對撞機

雖然CEPC計劃還未正式啟動,但是在未來的發展中,CEPC計劃或許可能會得到更多業內人士的贊同,當然也可能會產生許多不必要的損失,這些都還是需要時間的檢驗。對此你有什麼看法,歡迎在評論下方留言。


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