“对撞机必须要建,花360亿怎么了?”这句话是不是很眼熟呢?
是王贻芳在几年前说的。
在当时就遭到了反对,杨振宁认为王贻芳考虑得太少。
而这次他又称:“如果现在不建粒子对撞机,可能会落后30年”。
还是遭到了杨振宁的反对。
两位院士持不同意见,纠纷再起
杨振宁称:花2000亿建成谁会用?请海外工程师,给外国人做“嫁衣”吗?
原来他是见证过美国花费100多亿美元的粒子对撞机项目,无疾而终。
所以他不希望我们只是建立一个“面子工程”,可以建立,但是我们需要更成熟的设备。
也就是说现在时机还没有到,我们需要的是等待时机,那时候将会水到渠成。
对撞机究竟是个什么样的存在?
对撞机是测量高能粒子实验的仪器,目的是要发现‘新物理-新粒子’,包括场能效粒子-超对称粒子-超额维度量子等。
这么说吧,人类探索微观世界的脚步就从来没有停止过,如果有了对撞机,那么就会加快微观世界的探索进程。
对撞机究竟能为我们撞出什么呢?
我们来看一看,我国第一台高能加速器,也是高能物理研究的重大科技基础设施——北京正负电子对撞机(BEPC)。
是由长202米的直线加速器、输运线、周长240米的圆型加速器(也称储存环)、高6米重500吨的北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成。
北京正负电子对撞机在2008年加速器与探测器联合调试对撞成功,取得了非常丰硕的成果。
第一个成果就是:把τ轻子的质量给测了出来。
陶(τ)轻子是在1974~1977年之间由美国科学家马丁·佩尔领导的实验组发现的。
轻子的实验测量,主要有三个方面,即分支比测量、寿命测量与质量测量。
对于前两类实验,北京谱仪是处于劣势,但是在τ质量测量方面,它具有一定的优势。
测量τ质量通常有两种方法:
第一种测量方法称为赝质量方法;
第二种测量方法称为阈值扫描方法。
而北京谱仪设计的能量范围恰好涵盖τ轻子对的产生阈值,利用不大的数据样本即可获得相当高的精度,这正是中国高能加速器的优势所在。
第二个成果就是:对标准模型预测的希格斯粒子质量做了一个比较大的修正。
希格斯粒子有多重要?
关于标准模型中的粒子,最多的问题就是有关希格斯玻色子的。
而希格斯玻色子更是被称为“上帝粒子”,因为在当时希格斯粒子被认为是标准模型中缺失的一块,如果没有找到整个标准模型将会崩塌。
第三个成果就是:在2013年,发现一个全新的粒子——Zc(3900)。
和我们所熟悉的常规的强子(重子和介子)不同,Zc(3900)质量很大(约为质子质量的四倍),并且衰变成J/ψ粒子,这暗示它最有可能含正负粲夸克对。
并且在此有专家称:
如果四夸克解释得到确认,粒子家族中就要加入新的成员,我们对夸克物质的研究就需要扩展到新的领域。
为什么力主建造大型高能粒子对撞机呢?
还是那句话,粒子对撞是人类研究微观世界最重要的一个方式。
当然除了我们国家的BEPC之外;
还有大型强子对撞机(LHC)是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机,作为国际高能物理学研究之用。
以及国际直线对撞机(ILC)是继国际热核聚变实验反应堆(ITER)计划启动之后人类又一项大规模的国际合作计划项目。
它由两台大型超导直线加速器组成, 是为研究质子对撞而设计的。而质子实际上由夸克和胶子组成。
夸克是目前已知的、组成物质的最小微粒。
粒子对撞机可以把数以百万计的粒子加速至光速的99.999%,粒子流每秒钟在周长27公里的加速环内狂飙11245圈。
实验发现的粒子碰撞的过程径迹,是探索宇宙起源最前沿的粒子对撞奇观。
对撞机对于我们来说是非常重要的,但是以我们现在来说,还是有待进步。
说白了我们需要更高科技的设备,但不管是早,还是晚,对撞机我们是一定会建成的。
科学家想要在科学领域有突破性的成果也无可厚非,而这一次两者有分歧都是为了国家考虑,但我相信一定会有办法解决的。
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