科学“大咖”们争论的“对撞机”到底是什么？

大型强子对撞机资料图片

继引力波、量子通信之后，又一个“高冷”的物理名词成了新晋“网红”——对撞机，因为科学“大咖”们最近在争论中国现在要不要建大型对撞机“这种超大超贵的机器”。对撞机究竟是什么？国外发展如何？中国进展怎样？“新华视点”记者采访了业内权威专家。

焦点一：什么是对撞机？

从字面上解析，对撞机就是让某种东西在其中对撞的机器。但“大咖”们近日争论的对撞机对撞的可不是一般的东西，而是高能物理领域被加速到接近光速的带电微小粒子。

上世纪以来，人类对于物质结构的认知已经从分子、原子、原子核层次，逐步深入到更小的结构单位夸克和轻子。如何对这些愈加微小粒子进行研究，这活儿只能让对撞机干。

对撞机是人类探索微观物质世界的‘超强显微镜\’。科学家要研究的粒子愈微小，选用的对撞机体积就要愈庞大、粒子加速的能级也越高。

对撞机家族成员众多。按照对撞粒子的种类分，可分为电子对撞机、质子-质子对撞机、电子-质子对撞机和重离子对撞机等；按照对撞机的形状分，可分为环形对撞机和直线对撞机。

焦点二：对撞机世界发展状况怎样？

据介绍，早在20世纪50年代，欧洲、美国和苏联的科学家提出了各自建造对撞机的计划。 1962年，世界上第一台对撞机在意大利弗拉斯卡蒂实验室建成。次年，美国和苏联也分别建成了正负电子对撞机。

据介绍，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器，它位于日内瓦附近、瑞士和法国交界地区地下100米深处的环形隧道内，隧道环的周长为27千米。

目前，国际上正在运行的除了欧洲大型强子对撞机，还有美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机，中国科学院高能物理研究所的北京正负电子对撞机等。拟建的有日本的国际直线对撞机，欧洲核子研究中心的未来环形对撞机和紧凑型高能直线正负电子对撞机等。

焦点三：中国的对撞机发展如何？

中国目前在北京、合肥和上海三地有加速器，但只有北京的加速器作为正负电子对撞机使用，运行在十亿电子伏特的能量水平上。如果有大型对撞机，可以在更高能量水平上从事粒子物理研究。

中科院高能物理研究所所长王贻芳此前表示，规划的大型对撞机项目（以周长为100公里算）分两步走：第一步正负电子对撞机建设阶段，约在2022年至2030年间；第二步质子对撞机阶段，需要经过充分的科技攻关，严密的技术论证。 据新华社电

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