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[導讀] 近日，關于中國是否應主導建設大型對撞機的問題成為科學界爭論焦點。美國從大型對撞機競爭中“出局”,此后也未就開建新一代大型對撞機有新規劃。執筆記者彭茜,參與記者林小春、張淼、華義、張家偉)。
對撞機，他國如何取舍？
新華社記者
直線對撞機（ILC）效果圖。圖片來源：ILC項目
■今日視點
近日，關于中國是否應主導建設大型對撞機的問題成為科學界爭論焦點。范圍內，對于這樣一種高投入設施，即使是經濟富裕、重視科研的歐美和日本，也都慎之又慎。
支持者認為，新一代對撞機將成為粒子物理研究的“”。然而，這注定是一場“燒錢”的競爭。巨額投入與尚不明朗的研究前景，讓各國掂量再三。
歐洲：謹慎決定未來方向
歐洲擁有zui大、能量zui高的粒子加速器——大型強子對撞機（LHC），其質子對撞能量為14TeV（萬億電子伏特），軌道長度27公里，有來自30多個國家的超過2000名物理學家參與。研究者所屬的大學與實驗室共同出資興建這一耗資約80億美元的“大家伙”。LHC所在的瑞士日內瓦與法國交界地區已發展為一座匯聚研究者的科學中心，有100多位中國研究者在那里工作。
2012年，科學家宣布利用LHC發現了被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子，完成了粒子物理所謂的“標準模型”。然而，LHC目前已經達到其設計能量，要進一步尋找新粒子，需建設能量和精度更高的機器。
負責運營LHC的歐洲核子研究中心（CERN）發言人阿諾·馬爾索利耶接受新華社記者專訪時說，未來10年LHC將進行大規模升級，并運行至2035年，屆時產生的對撞能量將是現在的數倍。此后，CERN計劃建設對撞能量達100TeV的新一代環形（質子）對撞機，軌道總長將達100公里。CERN將在5年內公布“未來環形對撞機”的完整設計報告和造價。
“但在任何關于新對撞機的決定敲定前，我們需要積累更多來自LHC的結果，這些結果將決定未來選擇的方向，”馬爾索利耶說。今年8月5日，CERN在美國芝加哥召開的高能物理大會上宣布，去年12月LHC疑似發現比希格斯玻色子更重粒子的跡象只是實驗數據失誤。這令物理學家們極為失望，也讓能否發現超越“標準模型”的新物理的前景更加不明。為此，CERN正在研究“多種選擇”。
英國《自然》雜志認為，直到本世紀30年代中期，CERN都將忙于提高LHC的質子束密度而非增強能量。
日本：注重“經濟實用”
日本已經完成了下一代大型對撞機的初步工程設計，并得到美國能源部和CERN的支持。與歐洲不同，日本選擇建設更加“經濟實用”的直線對撞機。
日本高能加速器研究機構（KEK）岡田安弘接受新華社專訪時介紹，日本研究界一直在向政府建議由日本主導直線對撞機（ILC）計劃。
岡田安弘說，ILC將在總長約31公里的地下隧道開展正負電子對撞，雖然對撞能量僅為1TeV，卻可更好地分析對撞后新粒子特性，在精密測定希格斯粒子、探尋新物理方面的能力遠超LHC，還可在發現暗物質粒子方面加強同LHC的互補性研究。ILC造價約78億美元，日本東北地區的巖手縣及宮城縣被列為候選建設地，預計將于本世紀20年代后期開始運轉。
不過，文部科學省下設的專家小組對媒體表示，日本將等到2018年歐洲的LHCzui大能量運行后再作決定。日方也在研究經費的不確定性和相關風險。岡田安弘說，日本的出資比例還需通過政府間交涉決定。由日本文部科學省和美國能源部組成的聯合小組正在討論如何降低ILC開支，認為造價還可降低15％。
美國：主動放棄“燒錢”競爭
美國超導超級加速器（SSC）建設項目在上世紀的“夭折”，是美國科學*的傷心往事，不少高能物理研究人員提起此事都嘆息連連。美國從大型對撞機競爭中“出局”，此后也未就開建新一代大型對撞機有新規劃。
在SSC項目選址地得克薩斯州愛麗絲，已建成的22.5公里的地下隧道被棄。美國物理學會會士韓濤對新華社記者說：“宣布終止SSC讓高能物理研究的中心從美國移到歐洲。”
SSC對撞能量達40TeV。然而該項目經過幾年建設，在完成了約20％、花掉了20億美元后于1993年被美國國會取消。
當年美國物理學界分為兩派，反對建設方主要擔心對撞機擠占其他基礎科學研究經費，影響力zui大的聲音來自諾貝爾獎得主菲利普·安德森。
93歲的菲利普·安德森在接受新華社記者專訪時說：“我認為反對建設超級對撞機終究還是對的。”他認為，粒子物理學家太執著于高能量對撞這個代價極大的單一研究方式，而忽略了其他重要的實驗事實（比如暗能量、丟失零點能、暗物質等問題）比追逐高能量還有意義。
如今，美國zui高能量的對撞機是始建于1983年的費米實驗室的加速器Tevatron，對撞能量為1.96TeV。美國更寄望通過中微子研究揭示“標準模型”外的秘密。費米實驗室計劃耗資10億美元建造長基線中微子設施，于2026年向不同探測器發射中微子束，成為世界中微子研究的。
一些研究者認為，目前處在觀望階段的日本、歐洲和尚無計劃的美國會給中國建設大型對撞機帶來難得的十年“窗口期”，中國的經濟基礎和科技決策機制在推行大科學項目上更具優勢；但反對者認為中國并不具備歐洲多年的技術積累、人員合作基礎和完備的配套基礎設施，也沒有日本的“差異化”競爭策略。
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