CERN宣布建造大型粒子加速器探索粒子物理领域

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欧洲核子研究中心(the European Organization for Nuclear Research,CERN)发布了一项建造世界上体积最大、能效最高的大型粒子加速器(Particle Accelerator)计划。目前,CERN拥有一座直径约为16.6英里(约合27千米)的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC),而根据计划,即将建造的全新大型粒子加速器的直径将达到62英里(约合100千米),是现今设备的4倍。

这项被称为“未来环形对撞机”(the Future Circular Collider)的计划选址在目前在役的大型强子对撞机实验室附近地区的地下进行开工建设,按照建造图纸,它将环绕日内瓦地区,纵贯瑞士与法国两国境内。该设备一旦建成,将为科学家深入研究粒子物理学提供助力。

这台“未来环形对撞机”的工作原理是将栗子加速到接近光速,然后引导它们互相碰撞,通过分析碰撞和因此产生的飞离的亚原子例子,科学家们可以更深入地研究我们宇宙的组成部分。

CERN以其在粒子物理学领域的许多突破性发现而闻名,其中最著名的是希格斯玻色子(the Higgs Boson)的发现。拥有大型强子对撞机的CERN已经成为全球硬件实力最强的实验室之一,但种种迹象显示,CERN在粒子物理领域的研究遇到了发展瓶颈。

可是,有消息显示,像这样的大型项目,往往整个建造周期长达十几年,也就是说,未来在这间大型粒子加速器实验室工作的,将是年轻一代的科学家。即便是现在在役的大型强子对撞机,也是花了10年的时间才获得批准,15年后才投入使用。有了这个新的对撞机,科学家们希望探索反物质暗物质,并进一步探索希格斯玻色子。尽管强子对撞机提供了许多洞见,但它也暴露出一些问题,这些问题只能通过更强大的对撞机来回答。

据悉,该项目将分为几个阶段进行。第一阶段将在2040年完成,包括建设造价50亿美元的隧道和造价40亿美元的轻子对装机(the lepton collider)。第二阶段到2050年或2060年左右,科学家们将它升级为耗资150亿美元的强子对撞机,以粉碎质子,探索更为广阔的粒子物理领域。

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