Chinas ringförmiger Elektronen-Positronen-Collider cepc: Sobald er fertig ist, wird

Im 2012 kündigte die Europäische Atomforschungsorganisation (CERN) an, dass der Large Hadron Collider (LHC) das "Gott-Teilchen" Higgs-Teilchen entdeckt hatte, das seinen Propheten im 2013-Jahr auf das Nobelpreis-Podium setzte und dann eine neue Ära der Teilchenphysikforschung eröffnete, da eine Reihe von hochenergetischen Spitzenexperimentellen Geräten, die auf Beschleunigern auf der ganzen Welt basieren, etabliert wurden und zum Entwicklungstrend der Teilchenphysikforschung wurden.

Im September schlug das Institut für Hochenergiephysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften auch vor, den Ring Electron Positron Collider (cepc) der nächsten Generation zu bauen und rechtzeitig in einen hochenergetischen Proton Collider (SPPC) umzuwandeln.

Am 1.August startete die "International Conference on String Theory" an der Tsinghua University. Top internationale theoretische Physiker versammelten sich, um die Grenzfragen der physikalischen Forschung zu diskutieren, und akzeptierten ein Interview mit dem Reporter der China Science Daily über den wissenschaftlichen Wert und die Entwicklungsperspektive des China cepc Projekts.

Wenn keine neuen Partikel gefunden werden können

Gemäß der Planungsannahme wird cepc ein Ringbeschleuniger mit einer Länge von 50,70 km sein, der eine große Anzahl von Higgs-Teilchen produzieren kann, so dass Wissenschaftler Higgs-Teilchen und andere Standardmodellteilchen genau messen und studieren können. Natürlich erwarten Wissenschaftler neue Physik (neue Teilchen oder neue Phänomene) im Hochenergiebereich des Experiments zu finden.

Wenn das cepc-Experimentiergerät jedoch keine neuen Partikel finden kann, bedeutet das, dass cepc seine wissenschaftlichen Ziele nicht erreicht hat? Im Interview haben Experten darauf reagiert.

"Tatsächlich hat die genaue Messung des Higgs-Teilchens selbst einen sehr wichtigen wissenschaftlichen Wert." Der Nobelpreisträger und amerikanische Teilchenphysiker David Gross sagte Reportern, dass natürlich auch neue Teilchen in dem Experiment gefunden werden könnten.

Es versteht sich, dass theoretische Physiker viel Arbeit geleistet haben, um die nächste Entwicklungsrichtung der Teilchenphysik zu beschreiben. "Selbst wenn keine neuen Teilchen gefunden werden, ist es gleichbedeutend mit dem Ausschluss der entsprechenden Bereiche." Cumrun vafa, Professor am Fachbereich Physik der Harvard University, sagte Reportern, dass die Bemühungen chinesischer Wissenschaftler und Ingenieure beim Bau dieses Geräts von großer Bedeutung für die Entwicklung der chinesischen Wissenschaft sind. Aus seiner Sicht bedeutet "das Versagen, neue Partikel zu finden, nicht Versagen".

Darüber hinaus kann der Collider Wissenschaftlern helfen, die Struktur kleinräumiger Materie zu verstehen und die Konzepte von Zeit und Raum besser zu verstehen. Theoretische Annahmen zukünftiger Forschung wie Kosmologie und Dunkle Materie müssen in Experimenten weiter überprüft werden. "Das ist auch der Grund für unsere weiteren Bemühungen." Dazu Robert dijkgraaf, Dekan des Princeton Institute for Advanced Studies.

Wissenschaftliches Benchmarking-Projekt

"Der Wert der Grundlagenforschung lässt sich nicht direkt am kommerziellen Wert messen." Als er über den Wert des cepc-Projekts sprach, sagte David Gross.

Er sagte Reportern, dass cepc, sobald er fertig ist, der größte Ring Electron Positron Collider der Welt sein wird. Obwohl es nicht direkt kommerziellen und sozialen Wert in medizinischen, pharmazeutischen und anderen Bereichen generieren kann, wird es von vielen technischen Nebenprodukten begleitet werden, die das Leben der Menschen beeinflussen werden.

"Die Grundlagenforschung wird indirekt die technologische Entwicklung fördern." David Gross sagte: "Obwohl es die aktuelle wissenschaftliche und technologische Entwicklung nicht direkt fördert, wird seine indirekte Wirkung einflussreicher sein als die direkte Wirkung."

Nach Ansicht der Experten ist das Streben nach den grundlegendsten natürlichen Problemen sehr wunderbar und wird viele unerwartete Ergebnisse bringen. "Laser, Kernspinresonanz usw. sind gute Fälle von Nebenprodukten der Grundlagenforschung." David Gross fügte hinzu.

Während des Interviews äußerten viele Wissenschaftler große Erwartungen an den möglichen Benchmarking-Demonstrationseffekt des cepc-Projekts. Edward Witten, ein amerikanischer theoretischer Physiker, sagte in seinem Kommentar zu cepc: "Sobald das Gerät fertig ist, wird es zweifellos der modernste Collider der Welt werden und in den nächsten Jahrzehnten die Welt führen."

Aufgrund seiner führenden Position ist Professor Qiuchengtong von der Harvard University optimistisch über die positiven Auswirkungen auf die chinesische Bildung und Millionen chinesischer Eltern.

"Es ist von großer Bedeutung, Kinder mit erstklassigen wissenschaftlichen Geräten auszusetzen." Qiu Chengtong sagte, dass in der vergangenen Zeit viele Mittelschüler in China ins Ausland gingen, um in entwickelten Ländern in Europa und den Vereinigten Staaten zu studieren. Sobald das cepc-Projekt erfolgreich aufgebaut ist, wird es chinesischen Eltern und Kindern das Vertrauen geben, dass China auch fortgeschrittene wissenschaftliche Errungenschaften erzielen kann, um mehr herausragende junge Menschen anzuziehen, um Wissenschaft zu lernen.

Internationale Zusammenarbeit ist von großer Bedeutung

Die Teilchenphysik ist ein sehr offenes wissenschaftliches Feld und hat eine gute Tradition der internationalen Zusammenarbeit.

"Die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Hochenergiephysik ist sehr umfangreich, was eine sehr gute Tradition ist." David gross hofft daher, dass Wissenschaftler aus China, den USA, Europa und anderen Ländern und Regionen aktiv an der Förderung dieses Projekts mitarbeiten werden.

Im Interview äußerten sich Experten optimistisch über Chinas wirtschaftliche Entwicklung und seine mögliche langfristige Unterstützung der wissenschaftlichen Forschung. Sie betonten jedoch auch, dass es unrealistisch ist, dass ein Land solch ein großes wissenschaftliches Projekt durchführt: Nur durch die Verringerung der Zeit- und Raumkosten durch internationale Zusammenarbeit kann der Prozess des Projekts effektiv gefördert werden.

Es wird berichtet, dass China ein gewisses Fundament und Vertrauen hat, um den Bau der ersten Phase des Cepcs abzuschließen. Um auf die Stufe der Protonenkollision aufzusteigen, benötigen relevante Technologien im In- und Ausland jedoch noch einige Zeit, um sich zu entwickeln, und sie sind derzeit nicht verfügbar.

Es ist erfreulich, dass dieses Projekt umfangreiche Unterstützung in den USA, Europa und anderen Ländern und Regionen erhalten hat. "Physiker in den USA und Europa unterstützen dieses Projekt." Qiu Chengtong sagte es dem Reporter positiv.

Im Interview freuen sich die Experten auf die Zukunft des cepc-Projekts und sind fest davon überzeugt, dass ein so großes wissenschaftliches Projekt eine außerordentliche Bedeutung für die wissenschaftliche Entwicklung Chinas haben wird.

Denn mit der Förderung des Projekts kann China nicht nur führend in relevanten Bereichen werden, sondern auch eine große Anzahl von weltweit führenden Wissenschaftlern nach China zum Austausch und zur Arbeit ziehen und sogar in China Wurzeln schlagen, was einen großen und weitreichenden Einfluss auf Chinas wissenschaftliche Entwicklung haben wird.