花210 亿欧元建更大的粒子对撞机,欧洲为什么要做这件事?

在探寻「上帝粒子」和暗物质的路上,欧洲又往前走了一步。6 月19 日,欧洲核子研究组织全票通过《2020 欧洲粒子物理战略》,决定最高优先等级就是研究希格斯玻色子(即「上帝粒子」)和推动高能物理学。

故欧洲核子研究中心通过决策,计划建造耗资210亿欧元的高能物理实验机──新世代环状对撞机(Future Circular Collider,FCC)。

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这是一项长期计画。2013 年《欧洲粒子物理战略》更新时,就开始进行概念设计研究,打算建造一台比LHC 能量更高的环状对撞机。

LHC 全称「大型强子对撞机」(Large Hadron Collider),是目前规模最大的粒子物理实验机器,FCC 正是LHC 的继任者。

2012 年,科学家透过LHC 对撞实验,证实希格斯玻色子存在,补上粒子物理学「标准模型」最后一块也最重要的拼图。

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「标准模型」是微观现象的物理学基本理论,用于解释物质世界的基本构成及相互作用。

理论认为,希格斯玻色子是「质量之源」。其他粒子透过和希格斯玻色子相互作用,才能产生质量,接着有引力,最终形成宇宙和生命。因此,希格斯玻色子有另外一个广为人知的称号:上帝粒子。

从1960 年代「标准模型」提出,到2012 年证实希格斯玻色子,花了50 年。这半世纪里,立下汗马功劳的除了粒子科学家,还有造价动辄十亿百亿的高能粒子加速器。

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