欧洲核子研究组织支持下一代对撞机计划,耗资200亿欧元

为了发现更多希格斯玻色子的秘密,欧洲核子研究组织(CERN)理事会大胆通过下一代超级对撞机建造计划,预估耗资至少210亿欧元推动高能物理学。

长达27公里的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)运转至今已超过10年,其中最引人注目的成就之一、莫过于在2012年7月4日发现上帝粒子“希格斯玻色子”的存在,不只间接证明希格斯场,也确认希格斯机制基本无误,解开某些粒子质量来源之谜(费米子、W玻色子、Z玻色子具有质量,但光子、胶子质量为零)。

然而这似乎已是大型强子对撞机搜索极限,这些年来始终没有其他有关希格斯玻色子更深入的发现,经过科学家广泛辩论,大型强子对撞机有2个结局:结束计划并改以线形对撞机取代,或是扩大规模。

一些科学家认为,建造线形对撞机比环形对撞机还要更低风险,因为前者可以分阶段扩展,但环形对撞机的大小在一开始就要确定。

现在,欧洲核子研究组织理事会决议扩大规模,支持建造新一代更强大的环形对撞机,也就是新时代环状对撞机(Future Circular Collider,FCC),长100公里、能量比大型强子对撞机高6倍,科学家希望它就像一座“希格斯工厂”能产生大量希格斯玻色子,以供精确研究如何衰变、甚至提供对暗物质的新见解、发现尚未预料到的新现象。

只不过就算理事会通过决议,也不能保证新时代环状对撞机一定会被制造出来,首先需要说服欧盟成员国和欧洲核子研究组织会员国(包括英国)进行投资,但如果大型强子对撞机接下来几年的成果不够吸引人,要求欧洲各国政府花数百亿来研究希格斯家族,可能会变成一个艰巨的政治挑战;然若资金充足,建造工作也许能在10年内开始,但建造过程要花费10年,换句话说,新时代环状对撞机最快也得等到2040年代才能投入运营。

在那之前,大型强子对撞机还在进行升级其中,预计2021年5月重新启动并运行到2024年底,最终运行则预计2027年底开始。

(首图来源:CERN)

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