费米实验室风险oddone梦想让直线对撞机落户费米实验室

费米实验室风险Oddone梦想让直线对撞机落户费米实验室

他希望通过与国际同行的努力,最迟于2010年底开始在费米实验室建造直线对撞机

他知道对撞机的建设需要科学界的合作、国际外交的协调和美国政府对巨额经费的承诺

这个计划是一场冒险,它既可让实验室恢复昔日的辉煌,也会因目标或未来的不确定性而让实验室飘忽不定

物理学家们在1979年开始建造Tevatron时就是怀着这样一个大梦想,他们的目标是想确证顶夸克是否存在

夸克是构成质子、中子和其它亚原子粒子的基本元素,理论上它是由三种不带整电荷的更基本的粒子组成,顶夸克和底夸克是其中最重的粒子

费米实验室曾在1977年用环型加速器探测到底夸克的存在

寻找更重的顶夸克意味着要用5亿至15亿电子伏特的能量击碎质子或反质子,设计Tevatron的目的就是做这件事

通过进一步的改造,对撞机在1995年捕捉到了顶夸克

新发现让物理学家们欢呼雀跃,却让实验室的管理者们开始头痛

费米实验室并不是惟一遭遇两难处境的美国粒子物理实验室

诺贝尔奖获得者Burton Richter是位于加州的斯坦福直线加速器中心的荣誉退休主任,他在1992年时也遇到过类似的问题

当时,实验室有一台曾在1968年第一个探测到夸克的电子加速器,但这台加速器的改造已经走到了尽头,没有再发展的空间了

因此,Richter决定将加速器转变为高能的X射线源,供生物学家、化学家和材料学家确定分子和材料的结构

斯坦福直线加速器中心也开始了多样化的研究,步入了天体物理学、射线探测和宇宙学的领域

2021年,斯坦福直线加速器中心欣欣向荣,年度预算稳定增加

但费米实验室没有选择多样性

它曾在20世纪90年代决定将Tevatron升级为能量更高的加速器

这一次,他们的梦想是寻找希格斯粒子,如果理论学家的预言是正确的,那么这将有助于解释为什么宇宙中的万物都有质量

捕获希格斯粒子是费米实验室下一个伟大的梦想

Tevatron最后一次升级花了政府数亿美元,工程于2001年完工

但老化的Tevatron的事件并没有因此完结:在过去几年中它的基础已经开始松动、下陷,一些旨在提高其能量的技术出现了意想不到的问题

2021年,在经过艰难的4年后,情况变得基本稳定,但Tevatron失去了最佳时间,只有少数人相信欧洲高能物理实验室的机器在2008年启动前,希格斯粒子会在Tevatron上被发现

这将实验室的处境置于地狱的边缘

当大型强子对撞机启动后,Tevatron将被关闭,从而让许多物理学家无所事事,Richter说:“这将他们置于特殊的境地,2021年的问题是如何从这种境地中走出来

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