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CEPC《概念设计报告》发布环形正负电子对撞机预计2030年前建成

2018-11-15 15:59:51  来源:中国科技网 浏览量:1673次
【导读】国际高能物理学界高度关注的环形正负电子对撞机(CEPC)又有了新进展。两卷本的CEPC《概念设计报告》11月14日在北京正式发布。

    国际高能物理学界高度关注的环形正负电子对撞机(CEPC)又有了新进展。两卷本的CEPC《概念设计报告》11月14日在北京正式发布。中科院高能物理研究所所长、CEPC指导委员会主席王贻芳院士透露,CEPC预计于“十四五”计划时期开始建设,并于2030年前竣工。

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  环形正负电子对撞机,简称CEPC,是一个由中国高能物理学家们在2012年9月提出的、目前正在规划中的高能粒子加速器项目,用于替换即将到达预期寿命的北京正负电子对撞机。 [1] 该加速器项目分两步,一期工程为CEPC,能量达到120GeV,可以作为希格斯工厂;二期工程为SppC,能量将达到25~45TeV。是欧洲正在运行的LHC最高能量的7倍。预计在2016年底完成概念设计。 [2] 与国际直线对撞机ILC、未来环形对撞机FCC是竞争关系。

  希格斯粒子是粒子物理“标准模型”预言的解释物质质量起源的粒子。经过全世界物理学家近半个世纪的努力,2012年欧洲核子中心(CERN)宣布大型强子对撞机(LHC)上的实验发现了希格斯粒子。这项成果标志着“标准模型”的完成,也标志着新时代的开始。基础物理学因此面临着一个重要的转折和发展机遇。

  对于中国的高能物理研究,乃至整个科技的发展,这是一个难得的重要机遇。在中国建设一个以超高能环形加速器为核心的世界级大型加速器基地,研究希格斯粒子及相关的科学问题,寻找超出“标准模型”的新物理,寻找未来发展的突破口。这一基地将采用国际化的方式运作、管理,吸引国内外上万名科学家与工程师参与,聚集一批高新技术企业,形成一个大型科学研究中心和国际科学城,最终发展为世界科学的中心之一。

  自然界的极大与极小,如今已成为宇宙学和粒子物理学的前沿阵地。得益于近几十年里物理理论与实验观测技术的快速进步,物理学家现在能够在这两种极端的尺度下做相当精确的测量和细致的理论研究。随着这些研究的积累,大家正逐渐意识到,通过观测宇宙大尺度结构来理解自然在极小尺度下的基本物理规律,也许并非天方夜谭。“宇宙学对撞机”这个概念,就是将两个极端尺度下的物理现象合炉同冶的一点理论尝试。“宇宙学对撞机”最初是由两位物理学家尼马·阿尔卡尼-哈米德(Nima Arkani-Hamed)和胡安·马尔达西那(Juan Maldacena)在2014年的一篇文章中提出的。乍看上去,这或许会让人联想到“天地大冲撞”之类的灾难情景,但是,以“碰撞”的温度而论,宇宙学对撞机要比“彗星撞地球”高出许多量级。

  宇宙学对撞机的想法,是将整个宇宙比作一个硕大的高能粒子物理实验室,颇有以天地为栋宇的浪漫情怀。要说清楚宇宙学对撞机究竟是怎样一回事,我们需要先弄清楚什么是宇宙学,什么是对撞机。



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标签:概念设计 , 对撞机
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