2006年12月28日 16:47
在约30公里的地下隧道里,计划建造一台超高能量的正负电子对撞机,利用两台大型超导直线加速器,首期目标是将正负电子加速到2500亿电子伏特的能量,质心系能量达到5000亿电子伏特,发生高能量撞击,从而发现新粒子、探寻新物理现象……
这个名为国际直线对撞机(ILC)的大科学国际合作项目,正在吸引分布在亚洲、欧洲、北美洲等国家的关注。针对这个未来用于高能物理实验最新一代的高能加速器,中国将如何应对并扮演怎样的角色?日前,在香山科学会议第294次学术讨论会上,来自高能物理界的专家、学者一致认为,中国有基础、有实力、有必要加入国际直线对撞机的研制,加快相关关键技术研发,宜早不宜迟。
有望看到人们长期寻找的新粒子
据悉,国际直线对撞机的科学目标是精确测量标准模型希格斯玻色子的性质和寻找超对称理论预言的新粒子。它代表了国际高能物理、加速器物理与技术的主流,其探测器能够对每次对撞事例做高精度测量。
作为目前中国唯一的全球设计团队成员和代表亚洲的阻尼环系统负责人,中科院高能物理所高杰研究员介绍说,国际直线对撞机涉及大量最先进的加速器技术和探测器技术。
目前的标准粒子模型及其相互影响,只能部分解释我们周围正常物质本质。“而在TeV(1012电子伏特)能量对撞机上做实验可能揭示质量的起源并突破标准模型,使粒子物理进入一个新的历史时代。”本次香山会议执行主席之一、中科院院士邝宇平解释说。
技术方案:弃“暖”取“冷”
虽然国际直线对撞机何时建造、建在哪个国家尚未明确,但确定技术路线,是迈向建造全球直线对撞机国际合作的关键的第一步。在长期研究过程中,国际高能物理界逐步形成了“暖”、“冷”两种技术方案,即常温加速结构和低温超导结构。2004年8月国际委员会经过调研,决定未来直线对撞机将采用超导技术,即采用温度为摄氏零下271度的超导加速结构。这一重大决定为国际高能物理界联合进行下一代大型直线对撞机的工作奠定了基础。
“目前,世界上无论已建、在建或筹建的大型粒子加速器均普遍采用了超导加速技术,其应用范围几乎了涵盖整个加速器应用领域。”高杰说。