发布时间:2013-11-15 09:26 原文链接: 物理学家提议建超大强子对撞机造价或超百亿美元

  据英国《自然》杂志网站11月12日报道,当欧洲耗资50亿美元的大型强子对撞机(LHC)于2008年“开工”时,粒子物理学家们对其寄予厚望,希望其能解答宇宙间的很多谜题。但直到2012年希格斯玻色子的发现,LHC才算不辱使命。现在,为了获得更重大的新发现,很多物理学家提议建造一台超越 LHC的机器:超大型强子对撞机(VLHC)。

  美国SLAC国家加速器实验室的理论物理学家和暗物质专家迈克尔·佩斯金11月2日向美国政府顾问委员会提交了建造VLHC的建议书。他表示,VLHC会让其前任“相形见绌”。LHC最高对撞能级只有14万亿电子伏特,而VLHC则能达到100万亿电子伏特;LHC的加速隧道只有27公里长,而新机器的加速隧道则长达80到100公里。

  有科学家指出,建造VLHC意义重大。希格斯玻色子的发现再次表明,某些粒子拥有质量,是因为它们同无所不在的希格斯场相互作用。然而,为什么希格斯玻色子的质量如此大呢?科学家们无法回答。他们认为,超对称理论或许可解答这一问题。该理论认为,已知的粒子都有一个更重的“伴侣”,后者或许能在更大的粒子对撞机内发现。尽管LHC还没有探测到任何有关超对称的信号,但佩斯金认为,科学家们有望在2020年前发现某些“蛛丝马迹”。

  不过,也有科学家认为,VLHC或许并非那么重要,其他优先项目包括:让LHC的对撞能级从7万亿电子伏特升级到14万亿电子伏特;在日本建造让正负电子相互对撞的国际直线对撞机(ILC),从而使物理学家有能力深入研究LHC的任何一项新发现,研究费米国家加速器实验室产生的高密度中微子束等。芝加哥大学理论物理学家、美国物理协会粒子和场研究项目主席乔纳森·罗斯纳表示:“这些项目都是我们关注的焦点,现在强调VLHC有点为时过早。”

  麻省理工学院的加速器物理学家威廉姆·巴列塔也支持建造VLHC,他补充说,为了制造出这台100万亿电子伏特的机器,物理学家们需要研发出能在更强磁场工作的超导磁铁,候选者包括锡化铌,其能承受更高的磁场,但其身价高昂,且必须冷却到零下255摄氏度。

  其实,LHC的“监护人”——欧洲核子研究中心(CERN)也正打算建造类似于VLHC的机器。CERN的加速器物理学家迈克尔·本尼迪克特领导着一项“极高能大型强子对撞机”计划,这台机器的很多关键参数与VLHC类似:80到100公里长的环形加速隧道;对撞能量也将高达100万亿电子伏特。本尼迪克特认为,这台机器可能将于2020年左右开始建造,于2035年左右竣工,那时,LHC或许已下岗。本尼迪克特说:“我们可不愿意看到高能物理学领域留下什么空白。不过,这台机器的造价可能不少于100亿美元。”

相关文章

王者归来大型强子对撞机三年升级完毕重启

据欧洲核子研究中心官网近日报道,经过3年多维修和升级,世界上最强大的粒子加速器——大型强子对撞机(LHC)“王者归来”。4月22日,两束质子以4500亿电子伏特(450GeV)的注入能量在LHC约27......

清华大学:“物理学家杨振宁近日逝世”系谣言

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454810.shtm针对网络上“著名物理学家杨振宁近日逝世”传闻,清华大学党委宣......

大型强子对撞机“揪出”四个新型四夸克态

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454779.shtm科技日报北京3月18日电(记者刘霞)据欧洲核子研究中心(CERN)网站近日报道,该中......

物理学家认为这样能更好的理解细胞

冲绳县科学技术学院(OIST)研究生院生物物理学理论组的科学家和纽约城市大学的合作科学家建立了一个模型来确定细胞在不同环境下可能采用哪些手段来提高敏感性,从而揭示我们身体中的生化网络运作。我们身体检测......

大型强子对撞机拟于2021年重启规模升级多组件将替换

欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)目前处于长期停机状态,正在进行大规模升级,无数科学家迫切期待“王者”早日归来。据CERN官网近日报道,该机构管理层12日向理事会提交的新日程表显示......

大型强子对撞机团队发现第三种“五夸克”粒子

记者从清华大学工程物理系副教授张黎明处获悉,他所在的大型强子对撞机(LHC)LHCb团队近日发现了第三种“五夸克”(pentaquarks)粒子。新结果有望进一步揭示夸克理论的诸多奥秘。此前,五夸克态......

柴之芳院士:化学家应当向物理学家学习什么?

我是1964年从复旦大学放射化学专业毕业进入中科院高能物理所,作为一个化学人员近五十年来一直在高能物理研究所工作,接触到所内外无数物理学家,从物理学家身上学到了不少东西。将平时感受到的物理学家的特点和......

四种新元素“上表”引争议上元素周期表得举手表决?

2016年5月,瑞典南部小镇BakaskogCastle本该一片欢乐。在诺贝尔基金会的赞助下,一些物理学家和化学家聚集在此,召开了一场特别的讨论会,为科学家评估核科学极限的全球努力提供机会,同时庆祝4......

大型强子对撞机首次加速原子:达到接近光速

大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器,一直在进行原子核的加速,这也是人们有时会将这台大型仪器称为“原子粉碎机”的原因。北京时间8月6日消息,据国外媒体报道,7月25日,欧洲核子研究中心(CERN)大......

中国在大型强子对撞机希格斯粒子性质研究发挥重要作用

希格斯粒子是人类目前为止发现的首个自旋为零的基本粒子,在粒子物理标准模型(SM)中为所有基本粒子提供质量,其各项性质关系到粒子物理未来的发展方向。在国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“大型强子......