近日,欧洲核子研究中心(CERN)在新闻发布会上宣布,欧洲物理学家经过两年战略规划,正式决定建造人类历史上最大的粒子加速器——未来环形对撞机(FCC)。该加速器将建在日内瓦附近一条长91公里的新建隧道内,预计2040年代中期投入使用。

这是FCC-ee正负电子对撞机隧道的渲染图,该隧道将用于对希格斯玻色子进行详细研究。图片来源:Polar Media/CERN。资料来源:science.org
FCC项目分为两个阶段。第一阶段为FCC-ee正负电子对撞机,电子与正电子碰撞能量最高可达0.365太电子伏特,将产生大量希格斯玻色子。尽管其碰撞能量低于目前的大型强子对撞机(LHC),但电子与正电子碰撞产生的信号更清晰,能够以前所未有的精度研究希格斯玻色子。第一阶段造价预计为150亿瑞士法郎(约合190亿美元),CERN预算仅能覆盖约一半,其余由欧盟、慈善家和国际合作伙伴共同承担。
FCC-ee完成后,隧道内设备将被拆除,替换为性能更强大的FCC-hh质子对撞机,使用同一条隧道。FCC-hh将使质子以100 E/m能量碰撞,为LHC的七倍,但预计要到2070年代才能投入运行。CERN理事会至少要到2028年才会做出最终建设决定。
CERN表示,FCC沿用了已被证明有效的策略。1983年,该实验室先建造27公里隧道用于大型正负电子对撞机(LEP),后在同一隧道内用LHC取代了LEP,此次方案是对这一模式的扩大。