ژاپن اینچ به جلو با برنامه های میزبان بعدی برخورد دهنده بزرگ ذرات

فیزیکدانان ذرات عشق سرعت. آنها امیدوارند که چند سال از آنها می خواهید یک نام تجاری جدید ماشین قادر به برخورد ذرات stupefyingly سریع—0.99999999999 درصد از سرعت نور است. برنامه ریزی چنین برخورد اگر چه شده است بسیار آهسته تر روند.

یکی مدعی است بین المللی خطی برخورد (ILC) و $7-میلیارد و 20 کیلومتر-طولانی دستگاه است که می تواند ساخته شده در ژاپن است. این ILC چشم انداز همواره نامشخص—یک روند است که در ادامه در ماه مارس گذشته زمانی که مقامات ژاپن اعلام کرد که آنها را متعهد به آن صندوق. بدون تصمیم گیری شرکت عناوین توصیف ILC به عنوان “گیر کرده در برزخ”—و برخی از فیزیکدانان نومید شد که در آن دولت ژاپن را راه گفت: هیچ.

یک سال بعد در جلسه کمیته بین المللی برای آینده شتاب دهنده (ICFA) در فوریه 20, ژاپنی, مسئولان دوباره مرتکب نشده به بودجه ILC. ژاپن وزارت آموزش و پرورش, فرهنگ, ورزش, علم و تکنولوژی (MEXT) تصریح کرد که این امر “بحث ILC پروژه با آمریکا و همتایان اروپایی در حالی که داشتن علاقه در این پروژه است.” چه ولرم اداری زبان مبهم آهسته مارس پیشرفت است.

در داخل کشور ILC در نهایت پاک شورای عالی علوم ژاپن (SCJ) علمی گروه مشاوره به دولت بوده و برگزاری آن را برای سال. “این SCJ فرایند است و بیش از MEXT به جلو حرکت می کند می گوید:” Hitoshi Murayama معاون مدیر خطی برخورد دهنده همکاری و یک فیزیکدان نظری در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی است.

در لیگ ژاپن را آغاز کرده است بحث های رسمی با فرانسه و آلمان و بریتانیا و ایالات متحده آمریکا در مورد هزینه های برای ILC. در حالی که ایالات متحده حاکی از آن است که آماده برای حمایت از ILC هیچ یک از کشورهای اروپایی و ژاپن صحبت کرده است با در حال حاضر آماده به وعده حمایت مالی.

این تابستان MEXT عرضه خواهد کرد و یک نقشه راه است که اشاره به یک مسیر برای علم در طول چند سال آینده. اگر ILC گنجانده شده است در نقشه راه پروژه های آن را پاک یکی دیگر از پرش از روی مانع. در آن postmeeting توصیه ICFA حمایت ژاپن انتقال از preplanning به مرحله مقدماتی در عرض یک سال است.

زمان بندی بسیار مهم است: چند سال آینده تعیین سرنوشت ILC و زمینه فیزیک ذرات. حتی به عنوان MEXT تنظیم یک نقشه راه برای ژاپن و کشورهای دیگر در حال طراحی برنامه های خود را—که ممکن است یا نه ممکن است شامل ILC. این استراتژی اروپایی گروه (ویژه نیروی کار برگزار و هر پنج سال توسط CERN) را انتشار گزارش خود در مورد آن پروژه ها را اولویت بندی در مه; فیزیکدانان در آمریکا آغاز خواهد شد به طرح خود را در فیزیک ذرات نقشه راه آوریل آینده. آیا ILC ساخته شده است بستگی دارد و در آن برنامه های آماده بودن در زمان است.

یک مسیر غیر خطی

هنگامی که الکترونها به نوبه خود به عنوان آنها سرعت بخشیدن به آنها را منتشر می کنند فوتون خونریزی انرژی در یک فرآیند به نام synchrotron radiation. در سنتی دایره colliders این حدود از دست دادن ذرات با حداکثر انرژی است. ورود خطی colliders: به عنوان نام خود را نشان می دهد, سرعت بخشیدن به آنها و برخورد ذرات در یک مسیر مستقیم اجتناب از synchrotron radiation به طوری که الکترون می تواند در رسیدن به انرژی بالاتر.

هدف از این ILC خواهد بود به انتخاب کنید تا جایی که LHC به سمت چپ خاموش: با بوزون هیگز. هیگز که پیش بینی شده بود در سال 1960 کشف شده در LHC در سال 2012 مرکزی به مکانیسم است که به دیگر ذرات بنیادی جرم است. تا زمانی که آن را کشف هیگز نیز آخرین قطعه گم شده از vaunted مدل استاندارد فیزیک ذرات یک واحد شرح همه شناخته شده ذرات بنیادی و نیروهای (به جز گرانش). سوال در مورد هیگز هنوز هم باقی می ماند—فیزیکدانان می خواهید بدانید که اگر آن را یک “وانیل” هیگز و یا اگر آن را در نمایشگاه پدیده های غیر معمول است که می تواند نقطه راه به فیزیک جدید.

در حالی که LHC با هم برخورد پروتون به بررسی هیگز های ILC خواهد برخورد الکترون با ضد ماده همتایان پوزیترون. بر خلاف پروتون ساخته شده از یک سیستم کوارکها و gluons الکترون ها و پوزیترون ها هستند “اساسی”—فقط خود را. این تولید “پاک کن” برخورد به حداقل رساندن “سر و صدا” از ناخواسته ثانویه ذرات است که می تواند مبهم سیگنال فیزیکدانان به دنبال عمیق تر پروب هیگز.

از وجود امید است که در چنین پاک برخورد فیزیکدانان می تواند نقطه ultrarare حوادث—زیر آنها مانند خرده نان از طریق پیچ و خم برای رسیدن به سرزمین موعود جدید فیزیک فراتر از مدل استاندارد.

این SCJ به رسمیت شناخته شده این اهمیت نوشتن که “بدون شک وجود دارد که جستجو برای ‘جدید فیزیک فراتر از مدل استاندارد “است که مهم ترین وظیفه” برای فیزیک ذرات. اما این به تنهایی کافی نبود به چنین گران قیمت پروژه اولویت است. آزمایش های دیگری مانند Hyper-Kamiokande به تازگی تایید عظیم neutrino آشکارساز با کمتری قیمت $600 میلیون ثابت کرده اند که بیشتر جذاب است.

اگر ILC است که در نهایت ساخته شده است, از آن خواهد شد که هواداران در صنعت و سیاست با تشکر. هر دو جوامع دیدن particle collider به عنوان یک سیاسی و اقتصادی کودتا برای کشور است. علاوه بر این به دلیل آن برنامه ریزی شده در محل ILC همچنین نشان دهنده تجدید حیات تلاش در منطقه توهوکو است که هنوز دوره نقاهت بعد از ویرانگر سال 2011 زلزله ناشی از سونامی و مرتبط با فاجعه هسته ای در نیروگاه Fukushima Daiichi.

اما حتی حامیان سرسخت از ILC ادعا باید با این واقعیت است که آن است که نه تنها راه رو به جلو در فیزیک ذرات. چند فن آوری های نوظهور—مانند میون شتاب دهنده انرژی-بهبود شتاب دهنده خطی و پلاسما ویکفیلد شتاب—می تواند معادل یا برتر عملکرد در هزینه های پایین تر به طور بالقوه undercutting منطق برای ساختن آینده colliders مانند ILC با فن آوری های متعارف.

بین المللی ILC نیز در رقابت با دیگر پیشنهاد colliders. مداوم افزایشی ارتقاء به LHC در حال انجام در سرن و در حال برنامه ریزی برای ادامه به 2030s. فراتر از LHC در CERN برنامه ای برای ساخت یا خود خطی برخورد با CLIC یا آینده دایره برخورد یک کرگدن با یک 100 کیلومتر-حلقه گسترده و یا هر دو دستگاه. رهبری Yifang وانگ فیزیکدانان در چین نیز در کار برنامه ریزی چه خواهد بود که کشور عمده برخورد دهنده: دایره ای الکترون و پوزيترون برخورد.

اما دوئل برخورد برنامه لزوما بد با توجه به وانگ. “من فکر می کنم رقابت سالم است که در واقع خوب,” او می گوید. “اگر ILC تایید قطعا آن را ثابت می کند که علمی علاقه وجود دارد و وجود حمایت بین المللی با این نوع از علم است.”

هیچ تضمینی وجود ندارد که هر یک از این ماشین ها را کشف گونه جدید فیزیک. بررسی هیگز به خوبی می تواند یک subatomic تعقیب غاز وحشی تنها مفید تا آنجا که آن را می گوید محققان که در آن به نگاه. یا آن را می تواند فاش جدید فیزیک فراتر از محدوده فعلی ما درک از جهان است.

در هر صورت فیزیکدانان ذرات آماده به انجام هر آنچه در آن طول می کشد. “این یک بازی بسیار ویژه ذرات بر خلاف ما مورد مطالعه در گذشته” Murayama می گوید: در مورد هیگز. “این یکی به طور خاص باید مورد مطالعه به مرگ است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im