2014-02-11

CERN 想要一個比 LHC 大三倍的新粒子對撞機

CERN Wants a New Particle Collider Three Times Larger Than the LHC
http://motherboard.vice.com/blog/cern-wants-a-new-particle-collider-three-times-larger-than-the-lhc

By Victoria Turk, 2014.02.08

對於周長 27 公里的大型強子對撞機(Large Hadron Collider)並不感到滿足,在 CERN 的研究者將目光放在一座新的粒子對撞機怪獸上,其圓周長有 80 到 100 公里。

這個核子研究組織宣佈,目前正在計畫一個雄心勃勃的 LHC 繼承者,同時有個跨國研究稱此為「未來環形對撞機(Future Circular Colliders,FCC)」計畫,那將從下週的一場會議開始。

構想是要考慮不一樣的強子對撞機設計,類似現有的 LHC 不過更強大,而且是強很多!CERN 寫道,它正在尋覓一座對撞機,「能達到 100 TeV 的空前能量區域」。現有的 LHC 最大約可達 14 TeV(兆電子伏特)。

一座更強大的對撞機能幫忙將研究推進到粒子物理學的不同層面,包括希格斯玻色子(Higgs boson)、暗物質與超對稱。不過別預期答案很快就會出現,因為這東西將於何時或甚至在何處建造,我們都不知道。CERN 指出,LHC 最初在 1980 年代構思,不過直到 2008 年才完工。他們現在強調,「高亮度 LHC(High Luminosity LHC)」 -- 安排在 2024 年的 LHC 升級配置,那將增加實驗中十倍的碰撞次數 -- 為其優先項目。

一項對於未來的環形對撞機的提議稱為 TLEP,而其設計需要 80 公里的隧道。"成效在於,TLEP 將會是二部機器合而為一," 此計畫幕後研究者在影片(請參考原站影片)中表示。"TLEP 這個對撞機的第一階段,將會把耦合(希格斯玻色子的特性)的測量精確度提升(到新高)," 某人表。"其他則是抑制該理論的電弱參數," 另一位補充。

倫敦國王學院的 John Ellis 總結:"這些測量可能會敏感到那些 LHC 無法觸及的粒子。" 總之:它能發現新東西,那對於我們在理解物理如何作用上很重要。

但並非每個人都與「另一個龐大的環形對撞機」的點子有關。FCC 計畫將同時進行另一個運作已有一段時間的研究 -- 密集線性對撞機(Compact Linear Collider,CLIC,緊密直線對撞機)。那關注於線性機器,那將在我們慣用的東西上使用另一種加速技術。 Physics World 解釋,線性對撞機將 "透過使電子與正子碰撞,而非使質子撞在一起的「乾淨」碰撞來深入研究希格斯玻色子的細節。"

為了 CERN 接下來四到五年內的 European Strategy 更新,二種方法都將被研究,且如同該組織的研究及運算主任 Sergio Bertolucci 的解釋,那些持續以當前 LHC 進行的研究將能幫助我們決策。"在向我們展現未來的研究路線,以及那種類型的加速器,最適於回答那些很快就會被問到的新問題上,即將從 LHC 產生的結果將至關緊要," 他表示。

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