歐洲大型新型粒子對撞機計畫成形

2024-02-14 00:00:00    編輯: 台北 天文館
導讀 歐洲核子研究中心(CERN)公布大型新型粒子加速器計畫更多細節,使目前最強的瑞士日內瓦強子對撞機(LHC)相形見絀,揭示宇宙祕密。如果獲批准,未來環形對撞機(FCC)將在本世紀中葉開始撞擊第一批粒子...


歐洲核子研究中心(CERN)公布大型新型粒子加速器計畫更多細節,使目前最強的瑞士日內瓦強子對撞機(LHC)相形見絀,揭示宇宙祕密。如果獲批准,未來環形對撞機(FCC)將在本世紀中葉開始撞擊第一批粒子,並 2070 年開始最高能量碰撞。

環形對撞機將在法國和瑞士領導下運行,在法國和瑞士地下形成一條新環形隧道,長度是大型強子對撞機三倍多;隧道連接大型強子對撞機,地面建立八個技術和科學站點。兩者運作原理都是讓粒子繞著一個環旋轉,以接近光速撞擊每個粒子,碰撞後可揭示它們的真實本質。大型強子對撞機耗資56億美元,2010年運行,2040年左右完成任務。2012年創造歷史,科學家首次觀察到希格斯玻色子(Higgs boson)。

更快更強的環形對撞機使科學家繼續挑戰極限,證實更多粒子存在,因這些粒子只是理論想法。科學另一項未完成工作是弄清楚宇宙95%成分到底是由什麼組成。據信宇宙約68%成分是暗能量,27%是暗物質。另一個未知數是為什麼宇宙反物質與物質相比如此之少。

2028年,英國和以色列等CERN成員國將決定是否實行計畫。如果獲批准,環形對撞機建設2033年開始,搭配一條長90.7公裏、直徑5.5公尺的新圓形隧道。2048年「正電子」對撞機開始粉碎輕粒子,目的是研究希格斯玻色子和四種基本力之一的弱力。能粉碎質子的重型強子對撞機要到2070年才能使用,能量目標是100兆電子伏特,打破大型強子對撞機13.6兆電子伏特紀錄。

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