입자 물리학 자들은 다음 콜라이더가 무엇인지 또는 어디에서 건축할지 모른다는 사실을 걱정하고 있습니다. 유럽, 중국 및 일본은 각각 스위스 제네바 근처 유럽의 입자 물리 실험실 인 Cern의 LHC (Large Hadron Collider)의 현재 가장 큰 Atom Smasher (LHC)의 후임 계획을 발표했습니다. 그러나 LHC의 걱정 부족은 물리학 자들이 정부 나 동료들로부터 메가 푸로 젝트에 대한지지를 집회하기 어렵게 만들고있다.
국제 선형 콜라이더 (ILC)는 손에 가장 가까운 후속 기계 기계가 이러한 우려를 머리에 가져오고 있습니다. 3 월 7 일에 도쿄에서 선형 콜라이더 이사회 회원이 만나는 시점에서 일본 정부는 75 억 달러 규모의 기계를 주최 할 것인지에 대한 성명서를 발표 할 것으로 예상됩니다. 물리학 자들은 집단 호흡을하고 있습니다. 2018 년 12 월 일본 과학 협의회 (SCJ)가 발표 한 비판적 보고서가 끝난 후 공식적인 지원의 힌트조차도 일부 ILC 지지자들을 기쁘게 할 것입니다. 일본 센다이에있는 도호쿠 대학교의 물리학자인 히토시 야마모토 (Hitoshi Yamamoto)는“성명서가‘국제 협상이 성공적이라면 ILC를 주최하고 싶다.
불과 7 년 전, 입자 물리학 자들은 LHC에서 양성자 충돌의 잔해 속에서 Higgs Boson의 발견에 기뻐했습니다. Higgs는 물리학 자의 기본 입자와 힘의 표준 모델에서 마지막으로 누락 된 작품이었다. 그러나 많은 사람들이 표준 모델에 의해 예측되지 않은 새로운 입자와 힘을 찾기를 바랐습니다. 그 계정에서, LHC는 지금까지 비워졌습니다.
많은 물리학 자들은 오랫동안 그들의 다음 큰 기계가 전자와 포지 트론을 함께 슬램하는 선형 콜라이더 여야한다고 주장했다. 이러한 포인트 유사 입자는 아 원자 입자의 가방 인 양성자의 충돌보다 해석하기가 훨씬 쉬운 충돌을 일으 킵니다. 따라서 선형 콜라이더는 LHC가 발견 한 새로운 입자의 정밀 분석에 이상적입니다. 2003 년 미국, 유럽 및 일본의 그룹은 ILC를 제안하기 위해 힘에 합류했습니다.
그러나 물리학 자들이 2007 년에 기본 디자인을 완료했을 때, 미국은 140 억 달러의 가격표를 기록했습니다. 일본은 2011 년 도호쿠 지진과 쓰나미 이후 호스트로 부상했으며, 후원자들은 정부가 경제 자극의 일환으로 프로젝트에 자금을 지원하기를 희망했다. Higgs Discovery가 250 geV에 도달 할 수있는 저렴한 20km 길이의 기계가 그 입자를 많이 생성하기에 충분할 것이라고 밝혔을 때 디자인은 나중에 축소되었습니다.
."HIGGS 공장"으로서, ILC는 물리학자가 HIGGS가 친숙한 입자로 부패하는 비율 또는 "분기 비율"을 측정하는 데 도움이 될 것입니다. 표준 모델 예측의 불일치는 새로운 물리학을 가리킬 것입니다. 이 과학은 견고하지만 새로운 입자를 찾는 것보다 덜 흥미 진진한 것이라고 일부 물리학 자들은 말합니다. Urbana에있는 일리노이 대학교의 입자 물리학자인 George Gollin은“Higgs 분기 비율을 측정하는 30 년을 소비하는 것은 아마도 사람들을 잡을 수 없을 것입니다.
12 월 보고서에서 SCJ는이 프로젝트의 해결되지 않은 기술 과제를 지적하고 "예비 과학적 결과가 일본의 전체 비용을 정당화하기에 충분한 지"
에 의문을 제기하면서 비슷한 예약을 표명했다.충돌 꿈
정부는 여전히 과학적 지불을 넘어서 ILC를 주최하도록 제안 할 수있다. ILC는 일본 최초의 진정한 국제 과학 시설이 될 것이며, 수십 년 동안이 나라를 가속기 물리학의 중심지로 만들 것입니다. Iwate와 Miyagi Prefectures에 걸쳐있는 Kitakami Mountains의 후보 부지는 2011 년 지진의 무례한 지역에 있습니다. 지역 경제에 대한 잠재적 인 향상은 눈에 띄지 않았다. 다이어트에 대한 지역 대표자 인 국회 의원은 산업적 이익과 마찬가지로 ILC 프로모션 그룹을 구성했다.
일본 쓰쿠바에있는 고 에너지 가속기 연구 기관의 이론적 물리학 자이자 ILC 계획 사무소의 부국장 인 야스 히로 오카다 (Yasuhiro Okada)는 "과학 공동체 이외의 사람들이 강력하게지지하고있다"고 말했다. 지난 6 주 동안, 시의회, 시민 단체 및 상공 회의소의 꾸준한 흐름은 지역 뉴스 보도에 따르면 ILC에 대한 지원 서한을 제시했다.
그러나 Higgs 공장의 제한된 범위는 더 야심 찬 기계에 대한 계획을 고려하는 중국과 유럽의 연구원들을 보유하고 있습니다. 2018 년 11 월, 중국은 50 억 달러 규모의 서 둘레를 측정 한 50 억 달러 규모의 기계 인 CEPC (Corsular Electron Positron Collider)에 대한 계획을 공개했습니다. 1 월에 CERN은 자체 100km 길이의 원형 전자-포도시트론 콜 라이더에 대한 개념적 디자인을 발표했습니다.
전자와 포지 트론은 고리 주위에 구부러 질 때 풍부한 X- 레이를 방출하기 때문에 원형 콜리더는 선형 충돌기보다 훨씬 덜 효율적으로 작동합니다. 그러나, 그것들은 거꾸로가 될 것입니다 :터널은 나중에 LHC의 7 배 높은 에너지로 입자를 회복시켜 새로운 입자를 발견 할 가능성을 증가시키는 새로운 양성자 콜라더에 나중에 사용될 수 있습니다. 단일 패스에서 기계를 통한 단일 패스에서 양성자 스매커로 변환 할 수 없었습니다. 양성자는 그러한 에너지에 도달 할 수 없었기 때문에.
CEPC 건설은 2021 년에 시작된 중국의 다음 5 년 계획에 따라 자금 조달에 달려있다.“자금 조달 기관으로부터 대응하기에는 아직 너무 이르다”고 말했다. ILC와 마찬가지로 CEPC는 비용과 과학적 지불에 대한 질문에 직면합니다. 그러나 일리노이 주 시카고 대학교의 입자 물리학 자이자 일리노이 주 바타 비아에있는 Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab)의 전 부국장 인 Young-Kee Kim은 국제 협력을 주최 할 수 있다고 전 세계의 나머지 부분을 보여주기를 간절히 바라고있다. "그들은 세상에 그들의 힘을 보여주고 싶어한다."
물론, LHC가 새로운 입자를 만들면 다음 콜라이더의 과학 사례에 대한 의문은 증발 할 수 있습니다. 2030 년대에 실행되는이 기계는 총 계획된 데이터의 10 분의 1을 수집했습니다. 그 사실을 감안할 때, 일부 물리학 자들은 다음 기계를 결정하기 위해 서두르지 않는다고 말합니다.
Higgs 공장이 실현되지 않으면 여전히 앞으로 나아갈 수 있습니다. 일부 CERN 연구원들은 LHC를 입자를 유도하는 자석이 두 배나 강한 콜라더로 대체하려고합니다. 그것은 새로운 터널의 비용없이 LHC의 에너지를 두 배로 늘릴 것입니다. Fermilab 물리학자인 Robert Roser는이 계획이 덜 야심적이지만 "그게 내가 할 일"이라고 말합니다.
