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日本为承建“国际直线对撞机”犯愁

2020/07/20

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      新一代加速器“国际直线对撞机(International Linear Collider,ILC)”被期待用于揭开宇宙之谜。围绕这一对撞机,欧美要求在日本建设的呼声正在高涨。面对在有可能推动技术主导权的尖端科学领域提高存在感的中国,欧美缺乏强有力的计划,正在加深危机感。日本政府担忧资金负担,并未明确表态,但需要做出决断的日子也迫在眉睫。

      

ILC将大量产生希格斯玻色子,揭开宇宙之谜(建成预想图)(图由Rey.Hori/KEK提供)

   

      ILC是被称为“希格斯粒子工厂”(Higgs Factory)的新一代加速器,其重要作用是大量产生和详细探索成为诺贝尔奖对象的希格斯玻色子。ILC可以使带负电荷的电子和带正电荷的正电子以接近光的高速撞击,重现接近宇宙起源时期的状态,并产生希格斯玻色子。

      

      “如果ILC及时实现,希望携手采取行动”,6月19日在欧洲核子研究组织(CERN)理事会会议上获批的新欧洲粒子物理战略这样写道。另一方面,战略中并未提及欧洲自主讨论的同样的加速器“CLIC(紧凑型直线对撞机)”。

   

      关于ILC,以日美欧为中心,全球物理学家携手制定计划,建议在日本北上山地的地下建设。不过,由于担忧被认为整体达到约8千亿日元的费用,日本和欧洲部分国家的政府一直对建设持慎重态度。

      

      美国没有自主的建设计划

   

      对于ILC的建设,美国比欧洲显示出更为积极的态度。2019年11月,在日本仙台市召开的ILC相关国际会议上,美国国务院的相关人员表示,“对于日本建设作为主要粒子物理学设施的ILC,有准备对合作机构给予支援”。相关人士表示,2月美国国务院副国务卿给日本外相茂木敏充写信,表示强烈支持ILC计划。美国显示出包括资金在内为ILC建设提供协助的态度。这成为日本推进建设的强有力的“掩护射击”。

   

      背景是对在基础科学领域也在迅速崛起的中国的警惕感。中国计划自主建设被称为“环形正负电子对撞机(CEPC)”的希格斯粒子工厂。与ILC的目标相同,力争2035年前后投入运行。美国没有自主的建设计划,如果日美欧共同的ILC建设无法推进,将落后于中国。

   

      全球物理学家之所以重视“希格斯粒子工厂”,是因为对于今后的物理学来说,希格斯玻色子的研究不可或缺。希格斯玻色子于2012年被发现,但以现有的加速器难以大量生产,所以并未了解其详细性质。如果弄清希格斯玻色子的详细性质,宇宙正呈现何种状态将变得清晰。

   

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