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科学家计划建造新型对撞机取代大型强子对撞机

发布时间:2020-09-10 10:10:55

据国外媒体报道,一支由英国、俄罗斯、日本、瑞士和美国等国家科学家组成的国际研究团队近期在慎重评估欧洲大型强子对撞机的实用性,并有意用一种新型对撞机来取代现有的大型强子对撞机。不过,这种新型升级版本的对撞机现在已经存在,那就是大型正负电子对撞机(LEP),其更确切的名称为“LEP3”。科学家们认为,大型正负电子对撞机将可更好地应用于希格斯-玻色子的研究工作。
 
当然,著名的大型强子对撞机本来就是用来研究亚原子粒子在高速碰撞时可能发生的事件。在瑞士地面之下的隧道内,欧洲粒子物理研究所的两大实验项目ATLAS和CMS已经取得了重大研究进展。近期全球报纸的头版头条都曾报道过大型强子对撞机的这两项实验发现了“类似希格斯”的粒子,大多数科学家都认为这种粒子应该就是捉摸不定的希格斯-玻色子,即所谓的“上帝粒子”。
 
如今,大型强子对撞机的这些实验仍在继续,两个研究团队希望能够拿出更权威的证据来证明他们所“看到”的粒子就是希格斯-玻色子。但是,接下来该怎么办呢?许多人想到了未来(可能是21世纪30年代)的新型实验设备。由于大型设备从计划到建造,需要数年时间,因此科学家们现在已经对下一阶段有了新的期待。
 
事实上所有人都承认大型强子对撞机在未来十年左右肯定要进行升级,提高其能量和发光度。然而,接下来则要看科学家们如何使用大型强子对撞机以及使用的效果如何。可以肯定的是,大型强子对撞机将更多地用于研究希格斯-玻色子。但是,如果新的实验设备(如LEP3)也可以发现更多的粒子,如超对称粒子,那么只用于研究希格斯-玻色子的项目则显得毫无优势可言。这就是为什么又有人提出了“国际直线对撞机”和“紧凑直线对撞机”,不过这两项计划代价更高。
 
大型强子对撞机与“LEP3”的主要差异之一在于碰撞粒子的类型。大型强子对撞机是利用质子与质子的对撞,而“LEP3”则是电子与正电子的对撞。“LEP3”采用两个加速环,而大型强子对撞机只采用一个。研究团队声称,如果利用现有的基础设施,“LEP3”最快将可能于10年内建成。如果有必要,甚至可以在一段时期内与大型强子对撞机并存。


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