我国科学家设计“希格斯工厂” 能量超LHC数倍

中国科学家日前完成了环形正负电子对撞机（CEPC）的初步概念设计，就此，中国科学院高能物理研究所所长王贻芳接受了中国日报的专访。

王贻芳透露，目前初步概念设计已经完成，并组织了国际评审，最终的概念设计方案有望在2016年年底完成。

2012年7月，欧洲核子中心（CERN）宣布其在大型强子对撞机（LHC）上的试验捕捉到了被称为“上帝粒子”的希格斯粒子。该粒子是由英国物理学家希格斯提出的，被认为是基本粒子获得质量的根源，足以解开宇宙大爆炸以及星体构成等一系列谜团。这一重大发现立刻引起了全世界的轰动。

尽管LHC对探索希格斯粒子的未解之谜提供了一些重要的回答，但是，这座坐落在瑞士和法国边境、深埋在地下100米的、长达27公里的环形加速器却不能产生出足够数量的希格斯粒子，以进一步探究粒子的结构和特性等更深层次的问题。要探索这些问题的答案，仍需依赖更强大的科学装置。而预研中的环形正负电子对撞机（CEPC），其设计周长为50-100公里，足以产生以百万计的希格斯粒子。

“我们选择了和LHC完全不同的技术路线。LHC是强子对撞机，它在产生希格斯粒子的同时，还会产生很多种其他的粒子。而CEPC是将正负电子进行对撞，仅仅产生大量的希格斯粒子，精确度大大地提高，”王贻芳说。

然而，建成一个可以制造百万个希格斯粒子的“希格斯”工厂仅仅是这个雄心勃勃的计划的第一步。根据初步设计方案，CEPC建成后，第二阶段将会升级为名为SPPC的质子对撞机，而SPPC将是对LHC的一个全面升级版本。

2013年初，在宣布发现希格斯粒子不久后，CERN就将LHC停机升级，直到今年6月才重新启动。升级后的LHC的能量级别几乎比原来翻了一番，达到了13TeV。但是，王贻芳指出，LHC的升级改造已经达到了极限，不可能在现有设备的基础上大幅提升其能量级别了。而按照中国的初步概念设计，SPPC的能量级别将达到100TeV，是升级后的LHC的7-8倍。

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王贻芳在大亚湾中微子实验站检查设备

如果预研方案能够最终通过，CEPC将在2020-2025年间开始动工，而第二阶段的SPPC将于2040年开建。

“中国的方案给全世界对于下一代加速器的讨论注入了新鲜血液。中国将需要全世界的帮助来完成这样宏大的项目，但是中国拥有足够的经济实力和野心，” 普林斯顿高等研究院的Nima Arkani Hamed说。

“中国将可能因此项目一跃成为世界重要前沿基础学科的领头羊。更为实际的好处的是，通过建造如此庞大的对撞机，中国将在尖端科技中取得长足进步和发展，从超导磁体到高速电子学读出的探测器，从而吸引世界顶尖级科学家和技术人员来到中国，” 2004年诺贝尔奖获得者David J Gross在与美国理论物理学家Edward Witten联合署名的一篇评论中写道。

从理论研究到实验物理再到工程建设，如果CEPC建成，将吸引数以百计，甚至是数以千计的来自各个不同领域的顶尖科学家来到中国，1999年诺贝尔奖得主Gerard 't Hooft在接受Al Jazeera采访时表示。

中国科学院高能物理研究所是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术与应用的综合性研究基地，开创并推动了中国的粒子物理实验、粒子天体物理实验、粒子加速器物理与技术、同步辐射技术及应用等学科领域的研究和发展，培养了一批优秀科学家，取得了一批高水平研究成果，研发了许多高技术产品，为国家科技事业发展作出了重要贡献。

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