中国科学报|欧洲粒子物理战略发布:谁会是“希格斯工厂”大赢家?

当地时间6月19日 , 作为世界粒子物理的中心 , 欧洲核子中心(CERN)的理事会全票通过了《欧洲粒子物理2020战略》 。
该战略提出 , 基于正负电子对撞机的“希格斯(Higgs)工厂”是“优先级最高的未来对撞机项目” , 并期望建设能量尽可能高的质子对撞机 。
目前 , 国际上“希格斯工厂”项目有三个——由中国在2012年9月提出的环形正负电子对撞机—超级质子对撞机(CEPC-SPPC)、日本正积极争取的国际直线对撞机(ILC) , 以及CERN规划的未来环形对撞机(FCCee) 。
欧洲粒子物理战略的发布 , 将会对国际“希格斯工厂”建设的竞争局面产生何种影响?
中国科学报|欧洲粒子物理战略发布:谁会是“希格斯工厂”大赢家?
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未来环形对撞机是CERN继大型强子对撞机之后的粒子加速器 。 图片来源:PolarMedia
对此 , 《中国科学报》专访了中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳 , 及中国科学院高能物理研究所研究员、CEPC加速器负责人高杰 。
高能物理领域的“珠穆朗玛峰”
《中国科学报》:欧洲粒子物理战略提出 , 基于正负电子对撞机的“希格斯工厂”是“优先级最高的未来对撞机项目” 。
这会对目前国际希格斯粒子研究的竞争局面产生什么影响?
王贻芳:欧洲是目前国际粒子物理最重要的一支力量 , CERN确定的研究方向、目标和路线图 , 对整个国际粒子物理发展会有巨大影响 。
不过 , 欧洲粒子物理战略中的决定并不让人吃惊 。
过去几年里 , 大家已经公认希格斯粒子的研究是未来高能物理发展的最主要目标 。
不令人吃惊是因为我们可能是最早讲这句话的人 。
高杰:显然 , 研究物质深层次结构和物质之外的暗物质等新物理现象的“希格斯工厂” , 已经成为国际高能物理领域所追求的共同目标 , 是该领域所要攀登的“珠穆朗玛峰” 。
然而 , 中国、欧洲、日本的计划之间既有合作又有竞争 , 我们要对这一国际新形势有清晰的认识、准确的判断和正确的应对 。
胜出前提是能得到国家支持
《中国科学报》:在此竞争局面中 , 中国的CEPC是否占有优势?
王贻芳:三方各自都有一定的优势 , 我们很难说自己一定能胜出 。
最终谁能胜出 , 取决于各个国家对这件事情的支持 , 看谁能在时间上走在前面 。
我们的优势在于 , 跟欧洲比 , 我们走在前面;跟日本比 , 我们的性能更优越 。
即使我们比他们建成得晚一点 , 也不会有太大问题 。
当然 , 要胜出 , 前提条件是我们能在未来五年左右得到国家的支持 。
高杰:中国高能物理领域科学家自2012年9月提出CEPC以来 , 经过不懈的努力 , 于2018年完成CEPC概念设计报告(CDR) , 并于2019年正式进入技术设计报告(TDR)阶段 , 计划于2022年底完成技术设计报告 , 在“十四五”期间开始建设 , 并在2030年左右投入实验 。
《中国科学报》:目前CEPC的立项进展如何?
王贻芳:还没有明确的立项信号 , 目前我们还不知道什么时候可以立项 。
《中国科学报》:现在大概得到了多少经费支持?
王贻芳:现在的预研经费相对还可以 , 当然也不可能百分之百地满足我们的要求 。 核心、关键的工作都在开展 , 都得到了经费支持 。
经费主要来自于中国科学院、科技部、国家自然科学基金委员会 。
因为CEPC预研工作中有很多不同的关键问题 , 这些问题是可以分解的 , 分解了的问题都各自从不同的渠道得到了经费支持 。
所有的经费加起来 , 大概有3亿到4亿元 。
打开参与国际合作新路径
《中国科学报》:欧洲粒子物理战略提出要聚焦和发展几项关键技术 , 包括高场磁体、高温超导体、等离子体尾场加速技术等 , 并认为“这些技术也将对社会产生巨大的应用价值” 。 这些关键技术在中国“超级对撞机”项目中是否也会涉及?