中国が世界最大の粒子加速器を建設

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中国は「神の粒子」を作り出すため、100キロの地下トンネルに円形の粒子加速器を建設する準備を進めている。

粒子加速器トンネル内部。写真: iStock — 粒子加速器トンネル内部。写真: *iStock*

北京の高能物理研究所所長の王一芳氏によると、ヒッグス工場としても知られる50億ドルの円形電子陽電子衝突型加速器（CEPC）は、建設に約10年かかり、素粒子物理学の次の世界的拠点となる予定であると、 Interesting Engineeringが3月8日に報じた。CEPCは、100キロメートルの地下トンネルで電子とその反粒子である陽電子を極めて高いエネルギーまで加速し、互いに衝突させることで、何百万個ものヒッグス粒子を作り出し、科学者が宇宙の基本的な構成要素を説明する現在の最良の理論である標準モデルを超える新しい発見をすることを可能にする。

この野心的なプロジェクトは、中国が高エネルギー物理学の分野で世界をリードし、先駆者となることにも役立つだろう。王氏によれば、24カ国から1,000人の科学者が参加し、完成まで5年を要したCEPCの技術設計報告書は、昨年12月に発表された際に国際的なレビューを通過し、物理学界からのフィードバックに対応したものだったという。

この報告書は、過去10年間に構築されテストされた多数のプロトタイプ装置と合わせて、中国がこのような大規模な科学施設を設計し建設する能力があることを示している。 CEPC建設のアイデアは、ほぼすべての粒子に質量を与える「神の粒子」としても知られるヒッグス粒子が、欧州の大型ハドロン衝突型加速器（LHC）で発見された後の2012年に、王氏とその同僚によって初めて提案された。

ヒッグス粒子は基礎物理学における次なる飛躍的進歩の鍵を握ると考えられているが、CEPCの高額な費用と技術的準備状況については懐疑的な見方も多い。王氏は50億ドルは安くないことを認めている。しかし、CEPC が今後数十年にわたって何千人もの科学者の研究を支援できれば、平均コストはそれほど高くならないでしょう。技術設計報告書によると、当局は資金源を検討しており、中央政府、地方自治体、国際パートナーからの寄付が含まれると予想される。

CEPC の建設は現在、加速器コンポーネントの大量生産と組み立て、およびそれらの性能と費用対効果の最適化を含むエンジニアリング設計段階にあります。王氏のチームはまた、CEPC の開催場所をまもなく決定する予定です。同氏は、CEPCは世界中から科学者を歓迎するため、地質条件、交通、インフラに基づく総合的な評価を行う必要があり、児童教育などの要素も考慮する必要があると述べた。

候補地としては、河北省の秦皇島、浙江省の湖州、湖南省の長沙などが挙げられる。一方、欧州では、将来円形衝突型加速器と呼ばれる同様のプロジェクトが大型ハドロン衝突型加速器の後継となる予定だ。現在世界最大の粒子加速器であるLHCの円周は27kmです。将来の円形衝突型加速器の円周は、230億ドルの費用で100キロメートルに達する可能性がある。

An Khang （ Interesting Engineeringによると）

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