质子对撞机
撰文|邸利会(知识分子主笔)
质子对撞机(质子对撞机治疗癌症)
责编|陈晓雪
我们知道,质子对撞机,原子由原子核和电子组成,而原子核一般由质子和中子组成。质子由更小的夸克和胶子构成,胶子像胶水一样把夸克绑在一起。
令人惊奇的是,夸克只占了质子和中子质量的很小部分,胶子可能占了宇宙可见物质质量的90%以上,这是为什么?此外,对于夸克和胶子是怎么互相组织的,我们也知之甚少。
如今,有望解决这些疑问的利器即将诞生。
1月9日,美国能源部宣布:将在纽约州阿普顿的布鲁克海文国家实验室,建造一座电子离子对撞机(TheElectron-IonCollider,EIC)。
这一大科学装置的设计和建造将用时10年,花费预计在16亿至26亿美元,由美国国会每年拨款。
质子对撞机治疗癌症
今天,质子对撞机,欧洲核子研究中心(CERN)批准一份新文件:计划在瑞士日内瓦地下隧道中建造一个长达100公里的圆形超级对撞机,以推动高能物理学的前沿研究。
目前,世界上最大的粒子对撞机——大型强子对撞机(LHC)已经进入暮年,下一步该怎么办,CERN给出了新的答案。
计划建造的新对撞机叫做“未来环形对撞机”(FutureCircularCollider,FCC),其长度将是LHC(27公里)的近4倍,比北京五环还略长,预计耗资至少210亿欧元(约合人民币1660亿元)。
按照计划,FCC将分阶段建造。第一阶段,FCC将建造一个正负电子对撞机,用于最大程度地制造希格斯玻色子,以研究其更为细致的性质。
到本世纪后期,第一台机器将被拆除,并被质子-质子对撞机取代。届时,质子对撞的能量将达到100TeV,大约是现在LHC(16TeV)的6倍。
质子对撞机有什么用
在科技研发领域,越是精密的仪器越是代表着技术的先进性,也意味着所要耗费成本的不可估量性。而在大型粒子对撞机研发领域,是否需要真正投入研究一直是中国科学家们讨论的焦点,质子对撞机,目前全球仅有的就是欧洲的“LHC项目”,但是其创造的成果价值并不是很大。而中国如果目前想要建造大型粒子对撞机,那么其耗费的基础费用就将高达1400亿,而且还需要28年之久,这也意味着很多基础物理研究项目也将因此受到不小的影响,那么大型粒子对撞机对于中国来说到底有没有必要建造呢?
出品|国器
诺贝尔奖得主杨振宁对大型对撞机提出了七大反对原因
其实在是否建造大型对撞机建造的讨论,我国是有着两大代表性科学家,一位是诺贝尔奖获得者、世界级科学家杨振宁,而另一位则是王贻芳——中科院高能物理所所长,也是CEPC大型粒子对撞机计划的主要负责人。关于CEPC计划,杨振宁是列出了七大根本反对原因。他认为对于仍是发展中国家的中国来说CEPC计划耗资,将会是几十个大型项目资金的总和,这是目前中国难以承受的,而且目前的高能物理突破并不在于大型加速器而在于物理理念,质子对撞机,还有在国际上目前都没有什么试验根据以及美国的前车之鉴等。所以杨振宁对于中国建设大型粒子对撞机的态度就是在此阶段不太适宜。
发表评论