这也是为什么欧美想要再建造一个超级对撞机的原因,在欧盟的设想中,该对撞机的容量将达到100万亿电子伏特,这与大型强子对撞机的16万亿电子伏特能力相比是一个巨大的提升。假设超级对撞机项目可以在未来几十年内进行,这将是人类揭开宇宙新秘密的努力中前所未有的发展。
除了欧美,各个国家都提出了下一代大型对撞机的方案,包括国际直线对撞机(ILC)、紧凑型直线对撞机(CLIC)、大型正负电子对撞机(LEP3)、极高能大型正负电子对撞机(TLEP)、未来环形对撞机(FCC)、超大型强子对撞机(VLHC)、缪子对撞机(MC)等。还有中国科学家提出的“环形正负电子对撞机 超级质子对撞机”(CEPC SppC)。
目前,有想法实践的国家只有三个——除了欧美,中国之外,就是日本正积极争取的国际直线对撞机(ILC)。
中国在是否建造大型对撞机上,科学界爆发了一场持久的论战,支持者是中科院院士、中科院高能物理所所长,而反对者是杨振宁。
2016年9月初,在微信公众号 “ 知识分子 ” 上,杨振宁发表了一篇文章《中国今天不宜建造超大对撞机》,反驳了丘成桐此前发布的一篇文章《丘成桐:关于中国建设高能对撞机的几点意见并回答媒体的问题》。此后,王贻芳加入了论战,由此,掀起了这次论战的高潮。
王贻芳坚持修建大型对撞机共有4条原因:
第一,希格斯粒子是粒子物理目前一个最重要的观测窗口。
第二,希格斯粒子质量不是特别重,使得环形对撞机就可以高效产生大量希格斯粒子、成为一个理想的希格斯粒子工厂。相对于直线对撞机来说,CEPC是效率更高的一种设计。
第三,中国在国际上的竞争对手(欧洲、美国、日本),它们都有正在进行的其他项目,暂时腾不出手来做环形对撞机希格斯粒子工厂。
第四,环形正负电子对撞机刚好是我们会做的——我们已经有30年的北京正负电子对撞机的经验。
第五,除此之外,还可以让我们更加了解标准模型的本质。如果更幸运,说不定还可以取得关键技术如高温超导的进步,这对中国科学可以说是大跨越式的发展。
第六,建造大型对撞机的先期投入只需要360亿元,并非1000亿元。如果取得了重大的科研成果,我们还可以在这个基础上扩建,因为正负电子对撞机的隧道有100公里长,以做质子对撞机,也可以做重离子对撞机等等,有很多可能性。