CEPC是2012年中国科学家提出的关于未来高能对撞机的设想方案。这项计划一期耗资250亿元才能建成的大科学装置,主要瞄准一种叫做希克斯粒子的物质。它被全球数千位科学家,花费数十亿美元,坚持50年才苦苦找到。因此,珍视为“上帝粒子”——被喻为粒子物理标准模型“最后的一块拼图”。这种最早由欧洲粒子对撞机发现的物质,最终使欧洲取代美国、日本成为世界物理学研究的中心。
将比欧洲“对撞机”大7倍
如今,中国科学家正雄心勃勃想要批量生产“上帝粒子”。据了解,中科院高能所现有改造后的小型正负电子对撞机,其还有7年左右的运行使命。科学家们在环形加速器技术的既有基础上,开展CEPC的前瞻性研究与规划建设。“关于CEPC的基础物理可行性分析已经完成,接下来还将会在许多新的方向上对更多细节进行研究。”中科院高能物理所教授徐庆金告诉记者。
按计划,CEPC是一个长达50~70公里的环形加速器,其有两个工作阶段,第一阶段主要建设正负电子对撞机,第二阶段则是将其升级为质子对撞机。前者,主要测定“上帝粒子”的物理参数,毕竟欧洲科学家只是发现了“上帝粒子”,更深入的研究还有待各国科学家慢慢完成;第二阶段,强质子对撞机可以帮助科学家突破标准物理模型,揭示暗物质、暗能量的秘密,重现宇宙开端时期的景象,模拟宇宙“大爆炸”最初的时刻。
特别是第二阶段的超级质子对撞能量,较第一阶段高很多,可以发现许多人类未知世界的粒子物理现象。据悉,中国科学家们筹划中的超级质子对撞机能量,比目前欧洲核子中心的大型强子对撞机大7倍,将提供极好的粒子物理研究机会,使中国成为粒子与加速器物理领域世界领导者。
“大装置”能吸引顶级人才
“若能在中国建设这样一台大科学装置,将引领国际高能物理及相关技术的发展,使我国确定无疑地全面领先国际,成为国际物理研究中心。”徐庆金说,如此高投入的最尖端大科学装置,全球只会有一个。中国若能最终建成超级质子对撞机,必将吸引全球顶尖的物理科学家,汇聚中国做实验。围绕大科学装置,将自发形成一个国际顶尖科学城,最终成为国际一流科研人才汇聚的世界科学中心。
与此同时,环形正负电子对撞机的研发和建造过程,可谓集最尖端科学技术于全生命周期,必将引领许多相关设备与服务企业。例如,对撞机需要尖端的高温超导技术和材料,依托于此,以上海超导有限公司为代表的中国超导企业,正从全球跟跑、平跑,到领跑,并逐步将高温超导技术应用于风力发电、智能电网、癌症治疗、600公里以上的磁浮列车等贴近生产生活应用的领域,逐步形成一片全新、完整的高精尖产业群。