对撞机到底是什么?对撞机有什么价值?(2)
朱宏博说,目前,国际上正在运行的除了欧洲大型强子对撞机,还有美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机,中国科学院高能物理研究所的北京正负电子对撞机等。拟建的有日本的国际直线对撞机,欧洲核子研究中心的未来环形对撞机和紧凑型高能直线正负电子对撞机等。
过去50年,对撞机在基础物理领域特别是在验证、完善粒子物理的标准模型方面取得了丰硕成果。例如,2012年欧洲大型强子对撞机实验发现希格斯玻色子粒子,这是2013年诺贝尔物理学奖的实验基础;2008年的诺贝尔物理学奖获得者关于对称性破缺的重要工作,也是基于对撞机的实验验证。
历史上也有遇挫的例子,比如为人熟知的美国的超导超级对撞机。遇挫的项目往往技术预研究不够充分就匆匆上马,工期延长,成本上升。所以,对于未来对撞机项目,需充分重视技术预研的重要性,细致工作、严密论证,为项目顺利实施奠定扎实基础。
——焦点三:中国的对撞机发展如何?
曹则贤表示,中国目前在北京、合肥和上海三地有加速器,但只有北京的加速器作为正负电子对撞机使用,运行在十亿电子伏特的能量水平上。如果有大型对撞机,可以在更高能量水平上从事粒子物理研究。
回顾我国对撞机的发展历程,朱宏博说,上世纪七八十年代,经李政道、潘诺夫斯基等建议,国内科学家设计并充分论证,经国家领导人批示,建造北京正负电子对撞机。
北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一。1988年10月16日,两束正负电子在北京西郊一个羽毛球拍状的巨型机器里成功对撞,揭开了我国高能物理研究的新篇章。在稳定、高效运行了15年后,北京正负电子对撞机于2003年圆满完成了预定的科学使命。
北京正负电子对撞机重大改造工程于2004年1月动工,耗资6.4亿元,于2009年5月成功通过验收,性能比改造前提高了30多倍,继续保持了我国在国际高能物理研究上的优势。“在中国工业基础薄弱的条件下,我们选择了自主研发各类关键技术设备,最终使得改造工程对撞机部件的国产化率达到85%。”朱宏博说。
中科院高能物理研究所所长王贻芳此前表示,规划的大型对撞机项目(以周长为100公里算)分两步走:第一步正负电子对撞机建设阶段,约在2022年至2030年间;第二步质子对撞机阶段,需要经过充分的科技攻关,严密的技术论证。
其中,正负电子对撞机可将希格斯粒子的测量精度提高至1%左右,这就可以确认希格斯粒子的性质,判断希格斯粒子是否与标准模型预言完全一致。正负电子对撞机还有望首次测量希格斯粒子的自耦合,确定希格斯场参与的真空相变的形式,这对宇宙的早期演化具有重要意义。
-
无相关信息