2026中部(鄭州)裝備制造業(yè)博覽會(huì)暨第28屆好博鄭州工業(yè)展覽會(huì)
2025-04-23 【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動(dòng)態(tài)】11月24日,英國雜志Nature 在其刊發(fā)了一篇與中國高能物理所(IHEP)所長王貽芳的訪談,其中,涉及中國超大量子對(duì)撞機(jī)的新進(jìn)展、中國未來在高能物理界的位置等關(guān)鍵問題。
在訪談中,王貽芳所長表示經(jīng)過六年的設(shè)計(jì)工作,專家委員會(huì)表示,對(duì)撞機(jī)已準(zhǔn)備就緒。施工可能早在2022年開始,如果一切順利,可在2030年對(duì)外開放。
據(jù)悉,建成后,這個(gè)100公里長對(duì)撞機(jī)將是世界上大的粒子破碎機(jī),使用年限為十年。目前,歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)只有27公里,而且中國給出的成本價(jià)格只有LHC的一半左右——約300億人民幣。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)圖片
什么是對(duì)撞機(jī)?
對(duì)撞機(jī)是在高能同步加速器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種裝置,其主要作用是積累并加速相繼由前級(jí)加速器注入的兩束粒子流,到一定束流強(qiáng)度及一定能量時(shí)使其在相向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行對(duì)撞,以產(chǎn)生足夠高的相互作用反應(yīng)率,從而便于測量。
通俗來說,因?yàn)楦吣芰W釉诟咚僮矒艉?,?huì)產(chǎn)生碎片,就好像兩個(gè)汽車相撞以后會(huì)撞成一堆零件一樣。這些碎片揭示著這些粒子的構(gòu)成,同時(shí)伴隨有很多物理現(xiàn)象的產(chǎn)生,比如質(zhì)量和能量的轉(zhuǎn)化等等。撞的越狠,揭示的東西可能越多。所謂撞的越狠就是撞的時(shí)候速度越快,而大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)就是利用長達(dá)幾公里、幾十公里、幾百公里的環(huán)形加速器,把粒子加速到驚人的地步。
目前,世界上大的對(duì)撞機(jī)是位于歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)。這座位于瑞士日內(nèi)瓦近郊?xì)W洲核子研究組織的對(duì)撞型粒子加速器被用于高能物理學(xué)的研究。LHC于2008年9月10日開始試運(yùn)轉(zhuǎn),并且成功地維持了兩質(zhì)子束在軌道中運(yùn)行。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是一個(gè)合作計(jì)劃,由85國中的多個(gè)大學(xué)與研究機(jī)構(gòu),逾8,000位物理學(xué)家合作興建,經(jīng)費(fèi)一部份來自歐洲核子研究組織會(huì)員國提供的年度預(yù)算,以及參與實(shí)驗(yàn)的研究機(jī)構(gòu)所提撥的資金。
對(duì)撞機(jī)曾發(fā)生意外事故
當(dāng)然,對(duì)撞機(jī)也存在一定的危險(xiǎn)。世界昂貴、技術(shù)復(fù)雜的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)就曾發(fā)生一起故障。

據(jù)國外媒體報(bào)道,歐洲核子研究中心(CERN)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)在2007年3月27日進(jìn)行的一項(xiàng)高壓檢測中,對(duì)撞機(jī)用于聚焦質(zhì)子束的磁體系統(tǒng)發(fā)生爆裂,檢測現(xiàn)場發(fā)生陣陣巨響。
建設(shè)超級(jí)對(duì)撞機(jī)路上充滿支持與反對(duì)
關(guān)于是否建設(shè)高能環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)計(jì)劃,在中國的科學(xué)界一直伴隨著巨大的爭議。爭議中,支持者在堅(jiān)定地向前推進(jìn),反對(duì)者也在不斷據(jù)理抗?fàn)帯?br />
中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳院士是CEPC堅(jiān)定的支持者,這些年來,他幾乎在所有場合都在強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):這是中國高能物理一個(gè)的歷史機(jī)遇,一個(gè)能夠領(lǐng)跑世界的機(jī)會(huì)。他說:“CEPC計(jì)劃與稍早的線性對(duì)撞機(jī)、緊湊型線性對(duì)撞機(jī),以及同時(shí)期的未來環(huán)形對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目處于競爭地位。如果我們不抓緊,那么這個(gè)機(jī)會(huì)稍縱即逝。”
當(dāng)然,這個(gè)項(xiàng)目也存在反對(duì)者,反對(duì)者認(rèn)為在國家科研經(jīng)費(fèi)投入總體相對(duì)穩(wěn)定的情況下,這樣的工程無疑會(huì)擠占其他研究的份額。
其中,重量級(jí)的反對(duì)者或許要數(shù)物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者楊振寧。他在2016年發(fā)表實(shí)名文章,列舉7條建議反對(duì)建設(shè)CEPC。他在文章中寫道:“不建超大對(duì)撞機(jī),高能物理就完全沒有前途了嗎?不然。我認(rèn)為至少有兩個(gè)方向值得探索:其一是尋找新加速器原理;其二是尋找美妙的幾何結(jié)構(gòu),如弦理論所研究的。這兩方面的研究都不那么費(fèi)錢,符合當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總趨勢。”
關(guān)于將于2020建設(shè)的中國“超級(jí)對(duì)撞機(jī)”,你有什么看法?歡迎留言告訴我們!
(資料來源維基百科、科技日?qǐng)?bào),由機(jī)床商務(wù)網(wǎng)整理)
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