11月24日，英國著名雜志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撞機(jī)的最新進(jìn)展、中國未來在全球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，國際專家委員會表示，對撞機(jī)已準(zhǔn)備就緒。施工可能最早在2022年開始，如果一切順利，可在2030年對外開放。

據(jù)悉，建成后，這個(gè)100公里長對撞機(jī)將是世界上最大的粒子破碎機(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)子對撞機(jī)圖片

什么是對撞機(jī)？

對撞機(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)動狀態(tài)下進(jìn)行對撞，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?，會產(chǎn)生碎片，就好像兩個(gè)汽車相撞以后會撞成一堆零件一樣。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，世界上最大的對撞機(jī)是位于歐洲的大型強(qiáng)子對撞機(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撞型粒子加速器被用于國際高能物理學(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)子對撞機(jī)是一個(gè)國際合作計(jì)劃，由全球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。

對撞機(jī)曾發(fā)生意外事故

當(dāng)然，對撞機(jī)也存在一定的危險(xiǎn)。世界最昂貴、技術(shù)最復(fù)雜的歐洲大型強(qiáng)子對撞機(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)子對撞機(jī)(LHC)在2007年3月27日進(jìn)行的一項(xiàng)高壓檢測中，對撞機(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)超級對撞機(jī)路上充滿支持與反對

關(guān)于是否建設(shè)高能環(huán)形正負(fù)電子對撞機(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)，反對者也在不斷據(jù)理抗?fàn)帯?/p>

中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳院士是CEPC最堅(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)絕佳的歷史機(jī)遇，一個(gè)能夠領(lǐng)跑世界的機(jī)會。他說：“CEPC計(jì)劃與國際稍早的國際線性對撞機(jī)、緊湊型線性對撞機(jī)，以及同時(shí)期的未來環(huán)形對撞機(jī)項(xiàng)目處于競爭地位。如果我們不抓緊，那么這個(gè)機(jī)會稍縱即逝?！?/p>

當(dāng)然，這個(gè)項(xiàng)目也存在反對者，反對者認(rèn)為在國家科研經(jīng)費(fèi)投入總體相對穩(wěn)定的情況下，這樣的工程無疑會擠占其他研究的份額。

其中，最重量級的反對者或許要數(shù)著名物理學(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條建議反對建設(shè)CEPC。他在文章中寫道：“不建超大對撞機(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。”