作者:鲁捷 来源:中国科学报 发布时间:2015/10/20 11:43:41
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美核物理学家呼吁推进新中微子实验

 

美国应该掌握主动权,尽快上马一项大规模试验,探寻一种核衰变的假设类型——只有当难以捉摸的、几乎没有质量的中微子作为自身的反粒子时才会出现的一种衰变。这是美国核物理学家在一项新长远计划中提出的4项建议之一。这项计划于10月15日被提交给华盛顿特区联邦顾问小组,它将形成美国能源部(DOE)和国家科学基金会(NSF)未来十年的长远计划。如果研究者能够发现新衰变(他们希望在3年内开始这项实验),那么这项发现将会重写核物理和粒子物理学教科书。

这项报告已被物理学家和核科学顾问委员会(NSAC)一致通过,随后很快就得到了DOE的官方肯定。“这是一项富有雄心的计划。”DOE科学办公室管理51亿美元的代理主任Patricia Dehmer说,她表示今年办公室将在这项核物理项目上花费5.96亿美元。“这项工程站立在过去研究的基础上,其未来前景将非常宏伟。”她说。

正如所预期的那样,这项计划还建议美国核物理学家最终建造一个新的对撞机——可以把一束电子粉碎成一束质子或是较重的原子核。但这项报告并未就何时建成这台对撞机设定具体时间,并表示该项目最早将在20年代末完成。尽管如此,物理学家和DOE官员均表示,这项建议(在报告中排列第三位)非常值得注意,因为它表明了美国物理学界对于建造该对撞机的一致愿景。“我认为这在建造对撞机的目标上起着决定作用。”

然而,这项报告最置顶的一项建议则是让研究者首先最大限度地利用好美国现有的三大核物理设施。弗吉尼亚州托马斯·杰弗逊国家电子加速器实验室的物理学家正在对其下属的连续电子束加速器设施(CEBAF)进行3.38亿美元的升级,他们主要用该项目探索质子和中子的内部结构。密歇根州立大学的物理学家正在建造斥资7.3亿美元的放射性同位素束流装置(FRIB),这台线性加速器将在2022年完成,其目的是生成奇异核,并研究其结构。最后,自从2000年起,纽约布鲁克黑文国家实验室的物理学家就利用其下属的相对论重离子对撞机(RHIC)粉碎金等物质的核子,并把相关质子和中子熔合成宇宙诞生时的无定形等离子体——即被称作夸克和胶子的粒子。

新计划呼吁使这三项设施协同使用,尽管RHIC已经接近其寿命终点。“我们要让RHIC再工作5~7年。”伊利诺伊州阿贡国家实验室物理学家、NSAC主席Donald Geesaman说。(鲁捷)

《中国科学报》 (2015-10-20 第3版 国际)
 
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