国际大型线性对撞机或被迫瘦身：只关注"上帝粒子"

ILC超导腔的示意图。图片来自网络

房琳琳

《自然》杂志官网日前报道称，鉴于资金有限和未发现新粒子，国际未来加速器委员会近日批准，削减原计划在日本建造的国际线性对撞机（ILC）的规模——能量从500千兆电子伏特（GeV）减半到250GeV，隧道的长度由33.5公里减至13公里。

ILC被认为是大型强子对撞机（LHC）的补充，LHC是环形设计，其中质子撞击后会与碎片团相互碰撞。而在ILC内，电子和正电子将在成千上万个首尾相连的超导腔内加速后发生碰撞，因此，比LHC内的质子碰撞更清洁，也更精确。

如果规模缩减，缩小版本的ILC将不得不放弃一些研究，如洞悉在更高能量下才能产生的夸克等粒子的属性等，它将专注于研究2012年欧洲核子研究中心（CERN）的LHC发现的希格斯玻色子，也称“上帝粒子”。粒子物理学家认为，250GeV的能量仍会产生“令人信服的物理学案例”。

ILC的预算约为100亿美元，国际物理界曾希望日本承担其中的大部分，但瑞士洛桑联邦理工学院日籍物理学家田中达表示，鉴于这一项目所需费用太过高昂，日本政府望而却步，目前尚未提供任何资金；加上其他大型对撞机没有发现任何新粒子，因此今年7月，日本高能物理学家协会提议，将ILC的能量限制在250GeV。该协会认为，在这一能量范围内足以产生大量希格斯玻色子，通过测量它与其他已知粒子的相互作用，也可以获得新的物理学发现。这一提议得到了国际未来加速器委员会的支持。

不过，并非所有物理学家都赞成此举，CERN理论物理学家约翰·艾利斯认为，只有在1000GeV条件下运行，ILC才能提供希格斯玻色子“更完整的图像”，他承认的确需要控制成本，但将能量限制在250GeV，“是对科学的重大妥协。”