收藏本站  |  联系我们  |  ENGLISH  | 高能所主页  
首 页 组织机构 建设背景 建设方案 科学目标 进展动态 科普园地 传媒扫描
  当前位置: 首页 > 项目概况    
 
建设背景
文章来源:   |  发布时间:2014-05-15  |  【打印】 【关闭】  |  浏览:
 

  希格斯粒子是粒子物理“标准模型”预言的解释物质质量起源的粒子。经过全世界物理学家近半个世纪的努力,2012年欧洲核子中心(CERN)宣布大型强子对撞机(LHC)上的实验发现了希格斯粒子。这项成果标志着“标准模型”的完成,也标志着新时代的开始。基础物理学因此面临着一个重要的转折和发展机遇。 

  对于中国的高能物理研究,乃至整个科技的发展,这是一个难得的重要机遇。我们建议在我国建设一个以超高能环形加速器为核心的世界级大型加速器基地,研究希格斯粒子及相关的科学问题,寻找超出“标准模型”的新物理,寻找未来发展的突破口。这一基地将采用国际化的方式运作、管理,吸引国内外上万名科学家与工程师参与,聚集一批高新技术企业,形成一个大型科学研究中心和国际科学城,最终发展为世界科学的中心之一。 

  基于加速器的粒子物理研究对基础物理学的发展、尖端技术的进步和社会经济的发展都带来深刻影响。对物质根本结构的研究引领了数百年来科学的发展。二战后,基于加速器的粒子物理研究则引领了对物质根本结构的研究。在过去六十多年里,美国、欧洲各国及日本等科技发达国家均投入巨资,不断建造各种大型加速器,使人类对物质结构的认识有了巨大的发展,并推动了交叉科学研究的发展。诺贝尔物理学奖方面30%与加速器直接相关,诺贝尔化学奖方面多个奖项也得益于加速器设施。加速器物理与技术本身也得到了飞速发展,并在医疗、工业、科研、安全检查等方面有了大量的应用。相关的探测器、机械、电子、微波、低温超导、计算机及网络等技术也得到巨大发展。例如欧洲核子中心为解决大型正负电子对撞机上海量高能物理数据的传输问题,发明了WWW网络技术,从根本上改变了人类生活。 

  建造高能量前沿实验装置是未来粒子物理研究的发展趋势。20127月,CERN宣布大型强子对撞机(LHC)上的实验发现了希格斯粒子。这是人类对物质世界认识的重要里程碑,它完成了对物质结构描述的标准理论,也预示着新时代的开始。科学家们开始讨论基础物理学将向何处发展?国际上出现了十几个基于加速器的高能量前沿实验装置。我国科学家于20129月提出建造下一代环形正负电子对撞机(CEPC)并适时改造为高能质子对撞机(SppC)的方案,在国际上引起巨大反响。CERN随后将此方向列为其粒子物理2013-2018年五年规划中的一部分,并于20142月启动了对未来环形对撞机的设计研究。国际未来加速器委员会(ICFA)已正式宣布将支持这样的研究并鼓励进行全球合作。 

  中国正面临引领世界科技发展的良机。作为正在崛起的大国,中国应该拥有世界顶级的大型科学研究中心并引领世界科技的发展。该项建设方案将使用和发展世界上最先进的加速器相关技术,如机械、电子、真空、射频微波、低温超导、辐射防护、计算机及网络等技术,可以大大推动相关领域的发展。超高能环形加速器的建设运行和相关研究需用国际化的方式运作、管理,将吸引国内外上万名科学家与工程师参加,形成一个国际化的大型科学研究中心。该研究中心还将聚集一批高新技术企业,进而形成国际科学城,并最终发展成为世界顶级的大型科学研究中心之一。该项建设方案的实现,将使我国的基础物理学研究在未来三十年中成为世界第一,并极大提升国家科技创新能力和国际竞争力等软实力,大大提高我国的国际地位。 

  这一机遇面临激烈的国际竞争,时间窗口不到十年。我们在高能物理领域的主要竞争对手包括日本和欧洲。目前日本忙于国际直线对撞机(ILC),暂时不会和我们竞争。欧洲核子中心(CERN)已开始组织对未来环形对撞机的设计研究,但它2030年之前将忙于LHC运行及其升级。因此,如果不能在2025年之前启动项目,我们将错失良机。以后何时再有这样的机会,恐怕谁也无法预料。我们希望能抓紧时间尽快启动设计和预研工作。 

 

 
扩展阅读:
·下一代环形正负电子对撞机项目引热评
·【中国科学报】基础物理何去何从
·【科技日报】“中国建大加速器,将激励一代人”
·【新华网】中国科学家提出建设下一代环形正负电子对撞机探索"上帝粒子"奥秘
·【科技日报】大加速器:上帝粒子发现后的“中国梦”
·【中新网】中国科学家酝酿建造下一代环形正负电子对撞机
 
版权所有 © 中国科学院高能物理研究所 备案序号:京ICP备05002790号
地址:北京市918信箱    邮编:100049