欧洲欲耗资100亿美元建新一代粒子加速器 是大型强子对撞机的四倍大

世界上最大的原子加速器背后的科学家们花费数十亿美元打造了一个更大的加速器，希望在未来几十年解开更多物质和宇宙的秘密。

欧洲核子研究中心(CERN)的官员周二介绍了他们对“未来圆形对撞机”(Future Circular Collider)的研究，该装置将在一条周长100公里(62英里)的环形隧道内进行，该隧道有望于2040年开始运行。

它将坐落在日内瓦附近目前周长27公里(17英里)的大型强子对撞机旁边。2012年，这台强子对撞机因帮助确认亚原子希格斯玻色子而闻名。

官员们希望欧洲核子研究中心的22个成员国能在未来几年内就该项目做出决定。该项目将首次使用电子正电子对撞机，预计耗资90亿欧元(合102.5亿美元)。

第二阶段将在同一隧道中安装一台超导质子机，耗资约150亿欧元。

这台机器可能在本世纪50年代末开始运转。

欧洲核子研究中心加速器与技术总监弗雷德里克•博尔德里(Frederick Bordry)说，“FCC的最终目标是提供一个100公里长的超导质子加速器环，能量最高可达100 TeV，这意味着它的功率要比LHC大一个数量级。”

“FCC的时间表预计将从一台电子正电子对撞机开始，就像LEP先于LHC一样。”

这项耗资巨大的计划在整个二十一世纪造福粒子物理学界。

欧洲核子研究中心(CERN)在其网站上说，这篇构思了五年的概念论文旨在探索更强大的粒子对撞机的前景，这些对撞机可能开创后lhc时代的高能物理学。

最终，FCC将包括一个能量高达100 tera电子伏特的超导质子加速器环，而电流对撞机的最大能量为17 TeV。

欧洲核子研究中心总干事法比奥拉•贾诺蒂(Fabiola Gianotti)称这份报告是“一项了不起的成就”，可能有助于增进人们对基础物理学的理解，并推动先进技术的发展。

欧洲核子研究中心(CERN)表示，目前还不可能确切地说，这台新对撞机将给世界带来什么好处，但它指出，1897年电子的发现导致了电子工业的发展，现在电子工业每年为世界经济贡献3万亿美元。

欧洲核子研究中心负责研究和计算的主任埃克哈德·埃尔森(Eckhard Elsen)说，几代人以来，质子对撞机一直是在最小尺度上探索新物理的首选工具。

“一台大型质子对撞机将是这一探索的一个飞跃，它将使物理学研究的范围大大超出大型强子对撞机和可能的电子正电子对撞机所能提供的结果。”

大型强子对撞机(LHC)于2010年开始对撞粒子。在27公里长的LHC环内，质子束几乎以光速运动，并在四个相互作用点发生碰撞。这些碰撞产生了新的粒子，这些粒子由相互作用点周围的探测器测量。

通过分析这些碰撞，来自世界各地的物理学家正在加深我们对自然规律的理解。虽然LHC每秒能产生10亿次质子-质子碰撞，但HL-LHC将把这个被物理学家称为“光度”的数字提高5到7倍，从而使2026年至2036年间积累的数据增加约10倍。

这意味着物理学家将能够研究罕见的现象，并做出更准确的测量。例如，2012年LHC让物理学家们发现了希格斯玻色子，从而在理解粒子如何获得质量方面取得了巨大进展。