中國的大對撞機，何時能成？技術(shù)準(zhǔn)備成熟待啟程(2)

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2025-12-10 11:01:51 新浪財經(jīng)

與FCC相比，中國的CEPC周長更長，規(guī)劃為100公里，首期計劃耗資360億元，是中國基礎(chǔ)研究領(lǐng)域目前為止最大的一筆投資。作為一個國際合作項目，中國出資占比預(yù)計70％—80％，國際貢獻(xiàn)20％—30％。此前的預(yù)研階段，我國已在CEPC項目上投入了上億元，資金來自科技部、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院等多種渠道。

為什么粒子物理學(xué)家都會被對撞機吸引？正負(fù)電子對撞機的原理是讓加速后的正電子與負(fù)電子相撞并互相湮滅，這個過程會“誕生”各種新的粒子，物理學(xué)家通過研究這些粒子及其發(fā)生的相互作用來分析宇宙最深層的規(guī)律。其中，粒子物理學(xué)家最感興趣的一個粒子就是希格斯粒子，“它是尋找新物理的探針”。

用于解釋宇宙中所有基本粒子及其相互作用的標(biāo)準(zhǔn)模型長期存在缺陷：強電與弱電作用力無法統(tǒng)一，真空不穩(wěn)定，無法解釋希格斯粒子自身的質(zhì)量問題。作為標(biāo)準(zhǔn)模型的最后一塊拼圖，希格斯粒子之所以如此重要，是因為它不僅能告訴我們“質(zhì)量從哪里來”，還可能揭示宇宙為何以現(xiàn)在的樣子存在、隱藏在可見世界之外的暗物質(zhì)如何獲得其神秘的質(zhì)量。

在中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、CEPC加速器負(fù)責(zé)人高杰看來，希格斯粒子是人類認(rèn)識宇宙極微觀與極宏觀的最重要窗口?！坝辛诉@個窗口，我們才能嘗試回答關(guān)于演化與存在的‘終極’問題。”他對《中國新聞周刊》說。

研究希格斯粒子性質(zhì)時，精度尤為重要?，F(xiàn)有的對撞機技術(shù)路線主要有兩類：一種是CEPC與FCC這類環(huán)形對撞機；另一種是直線對撞機，代表例子是日本主導(dǎo)的國際直線對撞機（ILC）和歐洲主導(dǎo)的緊湊型直線對撞機（CLIC）。這也是目前國際上主要的四種“希格斯工廠”方案。

環(huán)形和直線型各有其支持者。選擇環(huán)形對撞機的物理學(xué)家認(rèn)為，環(huán)形最重要的優(yōu)點是它在特定能區(qū)具有很高的測量精度。亮度是衡量對撞機性能的一個重要參數(shù)，亮度越高，代表單位時間內(nèi)發(fā)生的對撞事件越多，也就意味著積累的可研究數(shù)據(jù)越多，這直接決定著測量的精度。王貽芳解釋，環(huán)形的亮度是直線型的8—10倍，相當(dāng)于在一臺直線對撞機上運行8—10年的數(shù)據(jù)，在環(huán)形對撞機上一年就可以獲得?！耙虼?，CEPC可以讓測量精度從現(xiàn)有的10％進(jìn)化到1％，提升10倍?！?/p>

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