瞬時輸出4萬億伏能量!又一款世界獨有的國之重器,造價300億

三年前的一天凌晨美國NASA正式對外宣佈發現首顆類地宜居星球“開普勒-452b”,就在今年歐空局“火星快車號探測器”發現了火星的第一個液態湖泊。看到這些里程碑意義的重大科學發現,

我們不禁在想為什麼這些重大科學發現裡少了中國人的聲音?我們曾經在數千年的歷史長河中是世界最優秀的文明之一,遭受百年磨難後的我們更渴望重新恢復昔日的榮光。

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發現宜居星球的開普勒空間望遠鏡

原子彈、氫彈、洲際導彈、人造衛星的成功讓我們第一次挺直了腰桿子,上世紀80年代我們再一次意識到“中國必須在高科技領域佔有一席之地”,繼兩彈一星之後又一個大科學裝置上馬了。有心的朋友應該還記得一個寫入歷史教科書的“正負電子對撞機(BEPC)”,這是上世紀80年代歷時4年建設完成的我國首座高能物理研究領域的超級工程。這座裝置的完成和此後長達17年的有效運行,進一步確立了我國在粲物理研究領域的國際領先地位

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我國第一代正負電子對撞機

今年正好是我國正負電子對撞機研製成功30週年的日子,昔日它不僅是我國的第一座大科學裝置,更是世界八大高能加速器中心之一,不僅帶動了我國高能物理的研究,更加速了該領域的國際競爭。在我國正負電子對撞機正式落成的11年後,美國康奈爾大學放話要用3年時間超越我國當時正在升級的正負電子對撞機(BEPCⅡ),後來的事實證明他們並沒有成功。

受國際高能物理研究激烈競爭的刺激,在我國正負電子對撞機落成的6年後歐洲人聯合40個國家在法國與瑞士的交界地帶地下100米的地方開始建設一座迄今為止依然是人類最大機器的大型強子對撞器。

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強子對撞機

歐洲大型強子對撞器是一個總長將近28公里的巨大地下環形裝置,該裝置能以5千億電子伏的能量將電子與正電子形成對撞並將其粉碎,並在這個粉碎的過程中尋找新的粒子,其研究宗旨是尋找反物質、暗物質,以及揭示宇宙大爆炸的奧秘。

巨大的地下環形隧道中主要放置兩個質子束管,束管以超導磁鐵包裹進而形成研究目標的運動通道,同時設置4個碰撞測試點位,並配置5大偵測裝置,它們分別是:超環面儀器、緊湊渺子線圈、底夸克偵測器、大型粒子對撞器、全截面彈性散射偵測器。

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強子對撞機工況模擬

大型強子對撞器近年來最重大的成績就是發現了希格斯粒子,這是一種被稱為上帝粒子的小傢伙,在宇宙大爆炸時這顆上帝粒子起著非常關鍵的重大作用。希格斯實粒子也將是未來粒子-量子計算機芯片製備的應用基礎,而且關於希格斯實粒子在自然界存在的發現是由中國粒子物理科學家做出的重大貢獻

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強子對撞機

30年前我們中國人憑藉正負電子對撞器確立了在粲物理研究領域的國際領先地位,30年後的今天我們更沒有理由將這個第一拱手讓人!我國現如今使用的第二代正負電子對撞器即將於2020年後關機,目前我國高能物理研究界已經就在中國開建世界最大規模最大能量的超級加速器形成共識,這個加速器被稱為“CEPC”。

CEPC的長度是歐洲強子對撞機的兩倍半,它擁有一個長度達70公里的地下環形加速器,總投資也比歐洲強子對撞器便宜將近一半,也就是300億人民幣。建成後的CEPC可以就地建起一座國際科學城,能廣泛吸引海內外的頂尖科學家,並誕生難以估量的科學成果。

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中科院高能所所長王貽芳

中國CEPC測量精度比歐洲正在運行的大型強子對撞機整整高出10倍,裝置能量也將是歐洲同款的8倍,達到4萬億電子伏!它的建成將使中國成為世界粒子物理研究中心,實現中國在國際高能物理領域的全面領先!並將全面帶動相關產業能力的跨代進步。目前我國CEPC預研經費已經全部到位,650MHz超導腔製造也已經公開招標,很多關鍵技術都正在穩步突破封鎖的狀態中,可以說中國CEPC的建設已經是箭在弦上,這是中國之幸,也是世界之幸!

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愛因斯坦

也許有人覺得高能物理研究距離我們普通人非常遙遠,100多年前愛因斯坦提出著名的質能公式時,那時的人們也是這樣認為,但正因為這個公式的應用才開啟了人類利用核能的科學大門。軍事領域的原子彈、氫彈,民用領域的核電站、核動力船舶乃至核動力衛星,這些不僅至今深刻影響著人類生活,更是超級大國最為倚重的高技術利劍!


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