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CEPC将是一个埋在地下100多米处的

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发表于 2018-11-24 10:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 土木乙博 于 2018-11-23 14:51 编辑

超级对撞机概念设计报告出炉 国家立项信号尚不明确

来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/11/15

11月14日下午,大型环形正负电子对撞机(CEPC)研究工作组正式发布了CEPC的《概念设计报告》。

2012年,中国高能物理学家提出 CEPC 计划。由于身材庞大,CEPC被很多人称为“超级对撞机”。同时,因为耗资巨大,它也曾多次掀起物理学界争议。

项目的支持者认为,超级对撞机将使中国成为世界物理学研究中心,并促进工业技术发展;反对者认为这台对撞机将成为耗资巨大的无底洞,性价比不高。

“最早出现争议的时候,我们的争议还没有一个明确的对象,现在《概念设计报告》出来了,这为将来的讨论提供了基础,我们希望未来关于CEPC的决策可以立足科学问题。”CEPC机构委员会主席高原宁在接受《中国科学报》采访时说。



环形正负电子对撞机概念图(中科院高能物理所供图)

在争议中推进的“希格斯工厂”

2012年7月4日,在欧洲核子研究中心(CERN)的加速器大型强子对撞机(LHC)上工作的超环面仪器(ATLAS)和紧凑缪子线圈(CMS)两个实验同时观测到了希格斯粒子。

希格斯粒子又被称为“上帝粒子”,因为它将质量赋予了已知的所有基本粒子。然而,依据现有的粒子物理标准模型,人类还无法计算或预言希格斯粒子自己的质量。

在观测到希格斯粒子之前,人们一直以为需要将两个粒子的能量提升到很高很高才能对撞出希格斯粒子,但是,2012年的那两个实验让人们意识到,观测到希格斯粒子所需要的能量比预期要小,只有约1250亿电子伏特(125GeV)。

于是,下一代正负电子对撞机发展的新思路诞生了——可以建造能量较低、实验环境更为干净、性价比更高的正负电子对撞机,大量产生希格斯粒子,形成“希格斯工厂”,进而对希格斯粒子进行系统研究,并发现新的物理现象和物理规律。

当全世界为观测到希格斯粒子欢呼时,2012年,中国高能物理学家提出了CEPC计划,并启动了该项目的预研,团队用两年多时间发布了《初步概念设计报告》。

然而,就在《初步概念设计报告》发布后不久,CEPC引发了物理学界的广泛争议。诺奖得主杨振宁的《中国今天不宜建造超大对撞机》将争议引向高潮。

杨振宁认为造巨型对撞机是“进无底洞”;建造花费巨大,将会影响其他基础科学的发展;高能物理要发展不一定要靠造巨型对撞机,也有不费钱且符合世界经济发展趋势的途径等。

之后,CEPC团队用了三年时间,正式完成了《概念设计报告》。

“《初步概念设计报告》之所以是‘初步’,就是因为有一些设计没有达到预期指标,但是《概念设计报告》意味着CEPC已经可以在理论层面达到预期指标了。”CEPC机构委员会副主席、中国科学院高能物理研究所研究员高杰告诉记者。

他表示,接下来,CEPC项目团队将以《概念设计报告》为基础,完成关键技术预研,计划于2018年至2022年间建成一系列关键部件原型机,验证技术和大规模工业加工的可行性。

“这项工作的严肃性在全世界引起了越来越多的关注,并为下一步的《技术设计报告》和工程设计以及未来建设计划时间表的可行性奠定了良好基础。”台湾大学教授、亚洲高能物理委员会主席侯唯恕说。

一个耗资300多亿的“大圈”

按照概念设计,CEPC将是一个埋在地下100多米处的、周长100公里的“大圈”,至少会有两台探测器同时进行科学实验。

中国科学院高能物理研究所研究员阮曼奇介绍,CEPC以秦皇岛地质结构为参考,进行了概念设计研究,预期于“十四五”开始建设,并于2030年前竣工,预估大约将耗资300多亿人民币。


PPT链接:https://slidesplayer.com/slide/11107725/

这个“大圈”由两大部分组成,一部分是加速器,另一部分是探测器。

阮曼奇介绍,加速器主要负责产生正负电子并加速,最终精确聚焦对撞、制造极端环境,产生具有科学研究价值物理事件。加速器的主要组成部分是一个小型直线加速器,和一个与对撞储存环同样长度的增强器,把正负电子的能量提高到研究所需的值。能量达到研究所需后,粒子就会送入两个储存环进行对撞。

探测器则相当于具有可以高速、高精度拍照的立体显微镜,由多种不同的子探测器组成,用来记录带电和不带电的各种微观粒子,同时,这个“照相显微镜”也会采用最新的软件技术,与最新的大数据、机器学习等发展紧密相关。

在设计CEPC大致模样的同时,研究团队还规划了前10年的实验内容。

最初的7年内,CEPC将在质心能量2400亿电子伏特(240GeV)处运行,以研究希格斯粒子。随后2年,CEPC将在910亿电子伏特(91GeV)处运行,以研究 Z 玻色子和重味物理。另外一年时间,CEPC计划在1600亿电子伏特(160GeV)附近研究 W 玻色子物理。

而在这10年后,CEPC 未来可能发展方向之一是升级为一个超级质子-质子对撞机(SppC),质心能量将达到100万亿电子伏特(100TeV),以便在大范围内直接寻找新的物理现象和物理规律。

阮曼奇介绍,在为期十年的实验计划中, CEPC将生产超过100万个希格斯粒子,此外还将生产一亿个W玻色子和近1万亿个Z玻色子。

“CEPC计划与国际稍早的国际线性对撞机(ILC)、紧凑型线性对撞机(CLIC),以及同时期的未来环形对撞机(FCC)项目处于竞争地位。”阮曼奇说。

等待国家支持

在《概念设计报告》的扉页,可以看到很多国内外科学家的签名。

“签名者一部分是参与报告研究和撰写的人,还有一部分是支持并有意愿参与CEPC研制工作的人。”高原宁说。

在高原宁看来,CEPC的首要物理目标是深入研究希格斯粒子的性质,从而探索高能物理面临的重要问题,国际科学界参与CEPC研制的兴趣越来越浓厚,也正是因为这样的科学目标具有重要意义。

“国际高能物理界非常希望参加 CEPC 的研发和将来的科学实验,这将会大大促进人类对物质最基本组成单元的进一步理解。”国际未来加速器委员会和亚洲未来加速器委员会主席、墨尔本大学教授Geoffrey Taylor说。

高原宁告诉记者,目前国家在立项方面还没有给出明确的信号,科学家们期待着以政府间合作的形式推动CEPC的预研和建设。

CEPC 指导委员会主席、中国科学院高能物理研究所所长、中国科学院院士王贻芳表示,对于中国的高能物理来讲,这是一个绝佳的历史机遇,一方面,该方案可以进一步理解希格斯粒子的性质、宇宙早期演化、反物质丢失、寻找暗物质、真空稳定性等一系列未解的关键科学问题和寻找新的物理规律。另一方面,中国有通过努力建成自己的希格斯工厂和国际领先的“创新合作平台”,成为该领域全世界的领跑者。(完)


点评:

环形正负电子对撞机又被称为中国的“超级对撞机”,因2016 年杨振宁和王贻芳争论是否应该立项而声名大噪。反对者认为,这个项目耗资巨大(按照CEPC团队最新的估算,大约要耗资300 多亿人民币),性价比不高;支持者认为这个项目科学目标极为重要,是人类认识宇宙微观根本规律的重要路径,将使中国成为世界科学中心,并促进工业技术及产业的高端发展。目前国家对于这个项目还没有明确表态,不过国家正在对于《积极牵头国际合作大科学计划和大科学工程实施方案》进行培育项目的遴选准备,CEPC项目正在积极争取成为该实施方案中培育项目的入选者。

CEPC计划的基础研究进展顺利。同时争议仍在,国家也并未表态。


参考文章链接:

中国科学院:中国兴建大型对撞机的风险、挑战与造价

高杰:高能环形正负电子对撞机(CEPC)项目取得标志性进展

简介:
2018年9月2日,高能环形正负电子对撞机(CEPC)加速器概念设计报告(Conceptual Design Report, CDR)正式发布。负责这项报告的中国科学院高能物理研究所研究员高杰表示,这是CEPC项目重要的历史性和标志性进展。希格斯粒子的独特之处是,它除了可以给予其他标准模型中的基本粒子以质量,它还可能同宇宙目前未知的与质量有关的部分进行相互作用。所以我们要用希格斯粒子进一步探索未知的物质世界和宇宙,除了标准模型中所描述的物质世界,还将探索标准模型之外的物质世界,例如暗物质。

我们目前已经考察了河北秦皇岛、陕西黄陵县、深汕特别合作区、浙江湖州、河北雄安地区,吉林长春等,并在地方政府的大力支持下在一些选址地进行了较为深入的地质勘探,这些选址地的地质条件完全满足工程建设要求。2018年无论对于CEPC、ILC还是国际高能物理发展史来说,都是一个具有重要历史意义的里程碑之年。

LHC(大型强子对撞机)可能的后继者(计划)有哪些?

从此欧洲 LHC 一支独大,发现了标准模型的最后一个粒子——希格斯粒子,美国人只能眼红。日本欧洲美国,大家也知道近几年他们的经济不景气,科研经费短缺,原来的重返月球计划,奥巴马也假装不知道了。

科学项目有国界,但是科学研究无国界。眼看着 ILC 迟迟建不起来,自己国家的政府没钱拨款建造新的加速器,各国的科学家是非常识时务的,纷纷投入中国的怀抱,帮助中国推动 CEPC。各位看官请看历史上,二战之后各国科学家投奔美国——历史似乎有点轮回的影子。

隧道埋深大约在地下 50 ~ 100 m 左右,以不影响地面建筑。为节约造价,减低建造风险,提高建设速度,一般要求地质条件为花岗岩。目前在中国建造这样的隧道没有技术难度,造价大概也是全世界最低的。

当年北京正负电子对撞机(BEPC)建设时也有许多争议。但小平同志高瞻远瞩,拍板决定了这项建设,现在看来由于 BEPC 的建设,我们在科学上获得了丰厚的回报,取得了一系列具有重大国际影响的成果。在技术上,BEPC 使我们具备了建造大型加速器的能力,完成了同步辐射及散裂中子源等为社会服务的大科学装置建设,并成为技术引进的窗口,引领了网络及 www 等技术在中国的普及与发展。在管理上,BEPC 及高能所的国际化管理方式推广到科学院其他院所及其他重大项目,起到了重大作用。

点评:
几十年前,大型客机,喷子们说不能搞,说是浪费钱财,有这钱还不如直接买,买了几十年,才发觉还是自个儿造不会被卡脖子。
前十几年,量子技术,喷子们说不能搞,说是浪费钱财,有这钱还不如去做一些真来钱的投资。
即使量子卫星、量子通讯、量子计算机已经初见成果,你们依然在大声反对,哪怕连美蝈都在加大力度投资追赶,你们依然还是反对。
现如今,超级对撞机,喷子们还说不能搞,理由一样样,就差把晚清那些腐儒口头禅“奇技淫巧”的台词搬出来了。

真听杨振宁们的忽悠,中国现在都还会被美国核讹诈。

想节省开支,很多地方可以节,比如孔子学院,比如琳琅满目但千篇一律的各个电视台、报纸、网站,这些媒体每天都在干嘛?答:据法新社、据路透社、据纽约时报、据简氏防务周刊、据CNN、据BBC、据产经新闻、据……MMP。。。

吵来吵去,所有反对的观点只有一个,就是太花钱,300亿是10年的投入,一年也就30亿人民币,就随便市里的一栋楼的价格,有什么好吵的呢。据说冯裤子要被罚20个亿,加上那个女戏子的8.8个亿,只是罚了两个偷税的戏子,28.8个亿, 接近10%的项目耗资已经够了。每年再罚两个类似的偷税的戏子们,罚个10年,耗资300 多亿人民币项目资金就有了!
近期中国网媒“界面”刊文复盘了金立手机死亡内情,称创始人刘立荣赌博输掉100亿元人民币是金立死亡的罪魁祸首。 报道称,“刘立荣在赌博上输了超过100亿,股东们推测过,刘立荣挪用公款的数目可能在60亿左右,但赌博地点不是在香港、澳门,而是在塞班。”相比一个资本家在赌博上一年输了超过100亿来看,300亿10年的研发投入喷子们都说不能搞,说是浪费钱财了!

天天说中国要成为世界中心,凭什么人家来你中国,没有这些最新最前沿的东西,怎么吸引全球的人才??


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发表于 2018-11-24 10:56 | 显示全部楼层
吸引凤凰鸟,需要梧桐树。至于那些企图阻挡龙族车轮前行之辈,碾过去就是,再敢罗里吧嗦抢方向盘,要么坑之,要么烹之!

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 楼主| 发表于 2018-11-24 10:59 | 显示全部楼层
媒体复盘金立死亡之谜:传董事长赌博输百亿, 原文链接:https://www.guancha.cn/ChanJing/2018_11_23_480792.shtml
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 楼主| 发表于 2018-11-24 10:57 | 显示全部楼层
塞班岛那个赌场就是洗钱大本营。堵住私人企业税收和洗钱和挪用等问题发生一年就可以收获300亿。高能环形正负电子对撞机的项目耗资就已经够了。
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发表于 2018-11-24 10:56 | 显示全部楼层
吸引凤凰鸟,需要梧桐树。赞!
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