国家科学、工程和医学(NASEM)根据最近发布的报告,为了重新获得粒子物理的领先水平,美国应该在本世纪中叶建造一种新的“原子碰撞机”——缪子碰撞机。
据《科学》报道,缪子是自然界的基本粒子之一,其质量介于电子和质子之间。建造缪子碰撞机是近年来科学家们的梦想。虽然技术要求很高,但原则上,这种碰撞机可以产生前所未有的能量,从而以远低于传统加速器的成本寻找新的颗粒和现象。
上述报告委员会的理论天体物理学家、联合主席Michael Turner说,“这是我们希望看到的能够反映美国领导能力和创新能力的事情之一”。
但是,其它相关人士对此有不同的看法。他们认为,建造价值200亿美元的缪子对撞机的想法可能会面临政治阻力。
欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)它是目前最大的粒子加速器,通过质子碰撞进行研究。然而,由于质子是一种复合颗粒,每次碰撞时只有部分能量参与反应。相比之下,作为基本颗粒,缪子可以在碰撞过程中将所有能量投入到新颗粒的制造中。此外,由于缪子的质量仅为质子的10%左右,因此它们可以在更小、更便宜的环形加速器中加速到更高的能量。
然而,实现如此优秀的计划对撞机有一个很大的困难。计划很快就会衰变。对撞机必须在几分之一秒内产生、收集、加速和碰撞粒子,但现在很难做到这一点。因此,上述报告建议美国立即启动相关研发计划,开发计划加速技术和加速器。
此外,该报告还指出,美国应参与CERN新建91公里正负电子碰撞机的建设,并支持美国自身的暗物质、暗能量、中微子检测和其他宇宙学项目。
但是美国能源部(DOE)William前实验室主任 Madia指出,在削减研究资金的政策下,特朗普政府可能对这一建议“充耳不闻”,这一建议将花费数十亿美元,该项目可能不在特朗普政府设定的研究重点之内,“政府讲话中没有提到高能物理、核物理、中微子等研究”。
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