耗時10年完工後領先歐洲 中國將建造全球最大粒子對撞機

歐洲的大型強子對撞機(LHC)證實「上帝粒子」理論,中國也準備建造環形正負電子對撞機,加入全球高能物理競賽。(圖/美聯社)

中國正在計劃建造的世界最大粒子對撞機——環形正負電子對撞機(CEPC),將推動中國基礎科學研究大跨步前進,隨着研究的深入,有可能徹底改變我們對宇宙的理解,並將中國高能物理研究推向全球頂尖地位。

《快科技》引述《科普中國》指出,中國正計劃在地下建造一條長100公里的隧道,打造一座粒子電撞機,用以窺探物質內部仍至宇宙的秘密。這座被稱爲環形正負電子對撞機—超級質子對撞機(CEPC-SppC)是中國科學院高能物理研究所正在推動的大型科學項目,旨在通過大型粒子對撞機探索粒子內部結構。

報導指出,在這個精密設備中,科學家們通過精巧而複雜的加速電場讓微小的粒子以接近光速的速度運行,繞過長長的隧道,在特定位置相撞。當兩束高速粒子在預定觀察點相撞時,就像在亞原子尺度上製造了一次微型的「宇宙大爆炸」。

專家指出,這種高能碰撞能讓我們觀察到平常看不見的物理現象,高能碰撞中,瞬間釋放的巨大能量可以創造出日常世界中看不到的種種現象,讓我們有機會窺探微觀粒子的結構奧秘。而這種高能碰撞還能再現宇宙誕生瞬間的高能狀態,通過模擬宇宙早期的高溫、高密度環境,我們可以更好地理解宇宙如何演進。

因此,環形加速器被視作現代物理學最重要的工具之一,它不僅是探索微觀世界的「超級顯微鏡」,還是研究宇宙起源的「時光機器」。

中國計劃建造的這臺「環形正負電子對撞機(CEPC)」,主要研究目標是希格斯玻色子(Higgs boson),這種在2012年發現的神秘粒子,它形象地被稱爲「上帝粒子」,具有能夠賦予其他粒子質量的能力。

環形正負電子對撞機(CEPC)的設計堪稱一項工程奇蹟,它由一個周長100公里的地下隧道組成,相當於250個400米標準跑道首尾相連的長度。在這個龐大的設施中,粒子被加速到接近光速,產生高能量碰撞,其獨特之處不僅在於規模巨大,更在於效率和精確度。它每年可以產生數百萬個希格斯玻色子(Higgs boson),科學家們能夠以前所未有的精度測量這種神秘粒子的性質。

報導說,環形正負電子對撞機(CEPC)有望在2027年開工建設,約10年完工。這意味着它將比歐洲的未來環形對撞機(FCC)計劃至少提前幾年完成建設,中國很可能在這場科技競賽中佔得先機。