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欧洲核子研究中心提出未来环形对撞机项目,面临多重挑战

2025-03-27 09:24     来源:中国核技术网     环形对撞机 欧洲核子研究中心 大型强子对撞机

欧洲核子研究中心(CERN)正处于一个关键阶段:其大型强子对撞机(LHC)预计将在2040年代耗尽其容量,科学界正面临着下一步该如何发展的抉择。为此,CERN管理层提出了一个雄心勃勃的项目——未来环形对撞机(FCC),这是一种周长为90公里、碰撞能量是LHC八倍的加速器。

然而,这一巨型工程面临着严峻挑战。首先,实现该项目目标所需的许多技术目前并不存在,特别是新一代超导磁体,这种磁体能够偏转极高能粒子束。此外,与LHC在寻找希格斯玻色子时树立的明确科学目标不同,FCC尚未确立一个同样明确的科学目标。正是这种粒子的发现成为了LHC工作的顶峰,也是数十亿美元投资的理由。而对于FCC来说,科学界存在分歧,一些人将其视为高能物理学的未来,而另一些人则担心十年的时间框架、巨大的成本和预算超支的风险可能会损害CERN其他领域的工作。

资金问题尤为令人担忧。德国为CERN提供了约20%的预算,但该国已表示不准备增加捐助。因此,该项目的财务前景仍不确定。为此,CERN理事会已任命一个特别工作组,负责收集物理学家和科学界的意见,并计划于2025年12月提出建议。

《自然》杂志编辑部指出,如果参与国不同意在不久的将来为FCC建设投入大量资金,该项目可能根本无法进行。这意味着,在LHC关闭和新加速器启动之间可能会出现多年的空白期,在此期间,独特的专业知识可能会丢失,几代科学家的连续性也可能会被摧毁。

尽管对CERN的未来存在分歧,但几乎所有物理学家都认同一点:该实验室的未来至关重要。这不仅对科学而言,而且对国际科学合作而言也是如此。几十年来,CERN一直是国际科学合作的象征。如今,科学界必须让欧洲纳税人(他们为该组织的大部分预算提供资金)相信,这不仅是对基础知识的投资,也是对全球共同未来的投资。



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