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日本為承建「國際直線對撞機」犯愁

2020/07/20

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      新一代加速器「國際直線對撞機(International Linear Collider,ILC)」被期待用於揭開宇宙之謎。圍繞這一對撞機,歐美要求在日本建設的呼聲正在高漲。面對在有可能推動技術主導權的尖端科學領域提高存在感的中國,歐美缺乏強有力的計劃,正在加深危機感。日本政府擔憂資金負擔,並未明確表態,但需要做出決斷的日子也迫在眉睫。

      

ILC將大量産生希格斯玻色子,揭開宇宙之謎(建成預想圖)(圖由Rey.Hori/KEK提供)

   

      ILC是被稱為「希格斯粒子工廠」(Higgs Factory)的新一代加速器,其重要作用是大量産生和詳細探索成為諾貝爾獎對象的希格斯玻色子。ILC可以使帶負電荷的電子和帶正電荷的正電子以接近光的高速撞擊,重現接近宇宙起源時期的狀態,並産生希格斯玻色子。

      

      「如果ILC及時實現,希望攜手採取行動」,6月19日在歐洲核子研究組織(CERN)理事會會議上獲批的新歐洲粒子物理戰略這樣寫道。另一方面,戰略中並未提及歐洲自主討論的同樣的加速器「CLIC(緊湊型直線對撞機)」。

   

      關於ILC,以日美歐為中心,全球物理學家攜手製定計劃,建議在日本北上山地的地下建設。不過,由於擔憂被認為整體達到約8千億日元的費用,日本和歐洲部分國家的政府一直對建設持慎重態度。

      

      美國沒有自主的建設計劃

   

      對於ILC的建設,美國比歐洲顯示出更為積極的態度。2019年11月,在日本仙台市召開的ILC相關國際會議上,美國國務院的相關人員表示,「對於日本建設作為主要粒子物理學設施的ILC,有準備對合作機構給予支援」。相關人士表示,2月美國國務院副國務卿給日本外相茂木敏充寫信,表示強烈支持ILC計劃。美國顯示出包括資金在內為ILC建設提供協助的態度。這成為日本推進建設的強有力的「掩護射擊」。

   

      背景是對在基礎科學領域也在迅速崛起的中國的警惕感。中國計劃自主建設被稱為「環形正負電子對撞機(CEPC)」的希格斯粒子工廠。與ILC的目標相同,力爭2035年前後投入運行。美國沒有自主的建設計劃,如果日美歐共同的ILC建設無法推進,將落後於中國。

   

      全球物理學家之所以重視「希格斯粒子工廠」,是因為對於今後的物理學來説,希格斯玻色子的研究不可或缺。希格斯玻色子于2012年被發現,但以現有的加速器難以大量生産,所以並未了解其詳細性質。如果弄清希格斯玻色子的詳細性質,宇宙正呈現何種狀態將變得清晰。

   

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