科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”希格斯玻色子，基礎(chǔ)物理學(xué)未來將向何處發(fā)展,？近日,，中國科學(xué)家透露了建造下一代環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)并適時轉(zhuǎn)為質(zhì)子對撞機(jī)的方案，以期更深入地揭開“上帝粒子”的奧秘,，從而找到基礎(chǔ)物理學(xué)的新方向,。

希格斯玻色子可以解釋為什么有些基本粒子具有質(zhì)量，對理解宇宙很關(guān)鍵,。去年3月14日,，歐洲核子研究組織率先宣布，先前探測到的新粒子是希格斯玻色子,。去年10月,，英國理論物理學(xué)家彼得?希格斯因希格斯玻色子的理論預(yù)言獲諾貝爾獎。

本月25日,，在中科院高能物理研究所舉行的未來環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)研討會上,，所長王貽芳表示：“希格斯粒子發(fā)現(xiàn)后，中國獲得了一個機(jī)會,，就是利用我們成熟的環(huán)形加速器技術(shù)可以建造下一代環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī),。只有研究清楚了希格斯粒子的性質(zhì)，才有可能了解粒子物理未來的方向,?！?/p>

“只有有了一個世界最先進(jìn)的科研項(xiàng)目，才能吸引青年學(xué)者和世界頂級科學(xué)家來工作,?！蓖踬O芳認(rèn)為，“世界上有個先例非常成功,，就是日內(nèi)瓦的歐洲核子中心,，自從它有了世界上最大最先進(jìn)的加速器后，歐洲就代替美國成為了世界高能物理的中心,。這是美國結(jié)束了得克薩斯州的超級超導(dǎo)加速器的后果,，是美國的悲哀?！?/p>

中科院高能物理所所長王貽芳在開幕式論壇

對撞機(jī)是物理學(xué)家探討宇宙基本成分的最重要工具,。能量超高的兩束粒子流對撞，濺出日常觀察不到的“碎片”,，從而檢驗(yàn)基本粒子假說,。據(jù)介紹，下一代環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)將瞄準(zhǔn)希格斯粒子發(fā)現(xiàn)后對撞機(jī)實(shí)驗(yàn)的核心前沿物理問題,，其科學(xué)目標(biāo)是精確測量希格斯粒子的性質(zhì)以及搜索標(biāo)準(zhǔn)模型背后更基礎(chǔ)的物理規(guī)律,。其能量將是目前運(yùn)行中的北京正負(fù)電子對撞機(jī)的60倍,。從長遠(yuǎn)來看，它可以改造為大型質(zhì)子對撞機(jī),，其能量比正在運(yùn)行的歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對撞機(jī)大7倍,。

歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)設(shè)備內(nèi)部

項(xiàng)目引諾貝爾物理獎得主熱評

在23日晚的開幕式論壇“希格斯粒子發(fā)現(xiàn)之后：基礎(chǔ)物理學(xué)向何處發(fā)展”上，爭睹大師風(fēng)采的年輕人擠爆了清華大學(xué)主報告廳,。論壇由丘成桐教授主持,。發(fā)表演講的外國專家有七位，包括兩位物理諾獎得主——大衛(wèi)?格羅斯和格拉德?霍夫特,，還有菲爾茲獎和基礎(chǔ)物理學(xué)獎得主,，弦論大師愛德華?維騰、基礎(chǔ)物理學(xué)獎得主尼瑪?亞哈尼?哈米德,、基礎(chǔ)物理學(xué)獎獲得者約瑟夫?英坎德拉,、狄拉克獎和櫻井獎獲得者盧西亞諾?邁阿尼、加州伯克利大學(xué)和日本東京大學(xué)教授村山齊,。

開幕式論壇“希格斯粒子發(fā)現(xiàn)之后：基礎(chǔ)物理學(xué)向何處發(fā)展”

中國科學(xué)家提出的這一方案在國際物理界引起了巨大反響。菲爾茲獎得主,、美國科學(xué)家愛德華?維騰表示，物理學(xué)仍然有許多問題亟須解答,，如宇宙的起源,，粒子質(zhì)量的起源等。如果能在目前對撞機(jī)的能量上再提高一個數(shù)量級,，無疑將在揭示自然界奧秘上推進(jìn)一大步,。

美國普林斯頓高等研究院教授、中科院高能所高能物理前沿研究中心主任尼瑪?亞哈尼?哈米德認(rèn)為,，要徹底研究希格斯粒子，必須探索更微觀的世界,，唯一的方法是建立更大的環(huán)形加速器,。“這個加速器第一步可以進(jìn)行正負(fù)電子湮滅的對撞實(shí)驗(yàn),，這個階段會產(chǎn)生很多希格斯粒子,，從而帶動相關(guān)研究。第二步我們可以在加速器上進(jìn)行質(zhì)子-質(zhì)子的對撞實(shí)驗(yàn),，從而探測更高的能量區(qū)域,，觀察更微觀的尺度?！彼f,。

諾貝爾物理獎獲得者,、美國物理學(xué)家大衛(wèi)?格羅斯認(rèn)為，中國提出建設(shè)的下一代加速器將使中國在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域處于中心位置,。他甚至說：“我把這個夢想叫做‘中國的偉大加速器（The Great Accelerator）’,，這會和萬里長城（The Great Wall）一樣引人矚目。它會比萬里長城的作用更大,，會在科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域有突破和發(fā)現(xiàn),。”

失去發(fā)現(xiàn)“希格斯子”機(jī)會 美國為何下馬超導(dǎo)超級對撞機(jī)

超導(dǎo)超級對撞機(jī)是美國的一項(xiàng)“大科學(xué)”工程,，1987年開始實(shí)施,，后來發(fā)現(xiàn)“希格斯子”的歐洲強(qiáng)子對撞機(jī)幾乎是當(dāng)年超導(dǎo)超級對撞機(jī)的翻版。但數(shù)年之間,，其預(yù)算從最初的30億美元不斷增加至110億美元,，最后在已經(jīng)投資20億美元并取得一些成績的情況下，于1993年因國會干預(yù)而被迫下馬,。

支持建造超導(dǎo)超級對撞機(jī)的,，主要包括高能物理學(xué)家諾貝爾物理學(xué)獎得主史蒂文·溫伯格（S. Weinberg）等人、能源部的官員以及來自德克薩斯州和其它州的一些議員,。主要的理由是,，建造超導(dǎo)超級對撞機(jī)可以滿足科學(xué)發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí),、競爭,、協(xié)作、未來發(fā)展等等的需要,，有助于鞏固美國在基礎(chǔ)物理學(xué)方面的世界領(lǐng)先地位,；在科學(xué)研究上能夠帶來突破性新發(fā)現(xiàn)；在經(jīng)濟(jì)方面可以給美國提供上千的就業(yè)機(jī)會,，并帶動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,；建成之后還可以在教育、醫(yī)療等相關(guān)民用領(lǐng)域起到不可估量的作用,。因此,，盡管耗費(fèi)巨大但物有所值。

反對建造超導(dǎo)超級對撞機(jī)的,，主要是以諾貝爾獎獲得者安德森（P. W. Anderson）為代表的應(yīng)用物理學(xué)家,，和來自其它研究領(lǐng)域的科學(xué)家，以及來自各州的議員代表,。還有從事宇宙背景微波輻射研究的諾貝爾獎得主彭齊亞斯（A. Penzias）等人,。反對方的理由有：超導(dǎo)超級對撞機(jī)解決的只是物理學(xué)中的基本問題，而非科學(xué)的基本問題,；它只是解決物理學(xué)中基本問題的途徑之一,，而非唯一途徑,；建造它需要大量的科技人才，這些人才資源的耗費(fèi)將給其它同樣需要科技人才的行業(yè)帶來巨大的損失,；建造它還將影響政府對其它科研項(xiàng)目的投資,。此外，反對方還對超導(dǎo)超級對撞機(jī)的應(yīng)用前景提出質(zhì)疑,，認(rèn)為應(yīng)該考慮將建造它的資金投到其它更緊迫和能夠獲得收益的研究領(lǐng)域中,。

對于中國的新對撞機(jī)計(jì)劃，王貽芳表示：“預(yù)計(jì)經(jīng)費(fèi)占國家GDP的比例,，比三十年前中國政府決定建設(shè)高能所的北京正負(fù)電子對撞機(jī)占當(dāng)時國內(nèi)GDP的比例還低,。20年后，中國將成為世界最大的經(jīng)濟(jì)體,，也很有理由建造世界最大的加速器,。”