美國能源部官員宣布 ， 核物理學家的下一個夢想有望在紐約實現(xiàn) 。 據(jù)美國《科學》雜志網(wǎng)站9日報道 ， 能源部將在布魯克海文國家實驗室制造新型電子-離子對撞機（EIC） ， 讓高能電子束沖入質子內部 ， 探究質子“內心”奧秘 。 據(jù)悉 ， EIC的建造成本介于16億至26億美元之間 ， 擬2030年投入使用 。
能源部科學副部長保羅·達巴爾在新聞發(fā)布會上說：“這將是幾十年來美國建造的首臺全新對撞機 ， 它有望使美國在未來幾十年保持核物理學領域的領先地位 。 ”
自20世紀70年代初 ， 物理學家就知道 ， 每個質子由三個質量更小的夸克通過膠子彼此結合形成 。 盡管質子比灰塵還常見 ， 但仍蘊藏不少未解之謎 。 因此 ， 能源部決定建造新型對撞機揭示質子奧秘 。 位于弗吉尼亞州的能源部托馬斯·杰斐遜國家加速器實驗室也希望“花落自家” ， 最新選址決定讓這場雙雄之爭落槌定音 。
【美擬建新對撞機探究質子“內心”奧秘】此前 ， 杰斐遜實驗室已通過向富含質子和中子的靶核發(fā)射電子束來研究質子 。 2017年 ， 該實驗室耗資3.38億美元 ， 將其“連續(xù)電子束加速器設施”的能量提升了一倍 。 以此為基礎 ， 只要再添加一個新質子加速器就可以完成EIC的建造 。
而布魯克海文國家實驗室則另辟蹊徑 。 他們的“相對論重離子對撞機”（RHIC）讓金和銅等原子核發(fā)生對撞 ， 產(chǎn)生一團超熱的夸克膠子對等離子體 。
據(jù)信 ， 宇宙大爆炸后萬分之一秒左右宇宙就是一團夸克膠子等離子體 。 RHIC是一個長3.8公里的圓環(huán) ， 由兩個同心反向的環(huán)形加速器組成 。 該實驗室計劃利用其中一個環(huán)加速質子并添加一個電子加速器來建造EIC 。
達巴爾說 ， 為決定EIC“花落誰家” ， 能源部官員成立了一個獨立的EIC選址委員會 ， 權衡了諸多因素 ， 包括建造成本等——質子加速器通常比電子加速器更大且更昂貴 ， 布魯克海文實驗室最終中選 。 當然 ， 杰斐遜實驗室的科學家也將參與新對撞機的設計、建造和運行 。
達巴爾表示 ， 動工前 ， 該項目仍須通過幾大考驗 ， 包括詳細設計方案獲批、估算成本及規(guī)劃建造進度等 ， 可能需幾年時間 。 為給新對撞機讓路 ， 自1999年運行至今的RHIC將于2024年“壽終正寢” 。
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