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CLIC撞出新未来有望发现希格斯玻色子隐秘

日期:2019-09-03 15:27 来源:上海证券报 作者:杨舒

    没人敢小瞧大型强子对撞机(LHC)。它是当今世界最强壮的粒子加快器,能量和研讨物理学前沿的才能一骑绝尘,其他对撞机只能望其项背。但“一刹那的光芒并不代表永久”。终究,在2035年左右,这个27公里的环形能量场将会消声匿迹。之后呢?

    有不少团队提出了下一个大型对撞机的规划理念。据美国兴趣科学网站近来报导,其间一种被称为“紧凑型直线对撞机”(CLIC)。研讨团队称,CLIC有望以更简练的方法制造出很多希格斯玻色子,以提醒其“实在相貌”、它和顶夸克之间的联系,乃至发现新物理学的“蛛丝马迹”。

    清华大学工程物理系副教授杨振伟也对科技日报记者说:“咱们现在需求精密研讨希格斯玻色子的各种性质,一方面会丰厚咱们对天然的知道,另一方面或许会发现某些‘瑕疵’或许‘乌云’,然后翻开天然界新的大门。”

    比LHC更简练

    LHC让一些被称为强子的重粒子互相对撞——这也是该设备得名的由来,咱们耳熟能详的质子和中子,便是强子这个微观粒子宗族最常见的代表。

    在LHC内,强子一圈又一圈地旋转,直到速度挨近光速并开端对撞。虽然LHC的对撞能量无可对抗,但整个作业却有点紊乱。究竟,强子是一些更小、更根本的物质的组合,因而,当对撞的强子土崩瓦解时,它们的“内脏”会散落一地,使剖析变得杂乱。

    相比之下,CLIC的规划愈加简练。CLIC不加快强子,而是加快电子和正电子,这是两种“体重”较轻的根本粒子。与LHC的环形不同,CLIC将沿直线加快粒子,加快间隔11公里到50公里不等——取决于终究的规划。

    研讨人员称,现在的方案是:2035年,也便是LHC“功遂身退 ”之时,CLIC将“低沉”发动。第一代CLIC将以3800千兆电子伏(GeV,或吉电子伏)的能量运转。事实上,即便CLIC以3万亿电子伏(TeV)全速运转,也不到LHC现在能量的三分之一。

    听起来,CLIC好像有点逊,那制作它有何意义呢?

    希格斯“捕手”

    CLIC给出的答案是:它能更“聪明”地作业。

    LHC的首要科学方针之一是寻觅希格斯玻色子,完结科学家们一直以来的夙愿。希格斯玻色子能赋予根本粒子质量。早在20世纪80年代和90年代,当LHC项目立项时,人们乃至不确定希格斯粒子是否存在,也不知道它的质量和其他特征。因而,有必要制作一台通用设备,以尽头各种或许证明其真的存在。

    2012年7月4日,欧洲核子研讨中心(CERN)的科学家兴奋地宣告,他们凭借LHC,发现了希格斯玻色子。“缓不济急”的希格斯玻色子是粒子物理学规范模型中最终一个“现身”的粒子,是粒子地图的最终一块“拼图”。