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9 通往未来的一扇门（第6页）

中国立即对这一倡议做出了反应，中国计划大力进军高能物理领域，向世界展示了自己。

这个亚洲巨人提出了一个两阶段项目。

建造一个50km的环，这将容纳一个240GeV的正负电子对撞机（CEPC：环形正负电子对撞机），然后升级为一个能在质量中心产生50~90GeV碰撞的质子加速器（SPPC：超级质子—质子对撞机）。

第一阶段允许对希格斯粒子进行精确研究。

为了降低成本，电子和正电子在一个环内运行，这限制了可以注入的数据包的最大数量。

因此，它的亮度并没有被推到最大，但仍然是线性对撞机的2~3倍，这使得环形正负电子对撞机在这类研究中是一个非常有竞争力的机器。

所需要的技术并不是很先进，它是大型正负电子对撞机已经完成工作的一种发展，并且将利用近年来在加速谐振腔领域所取得的成果。

该机器可以立即建造，秦皇岛地区已经被提议作为一个地点，它是一处靠近大海的山区，距离北京300km，“被称为中国的托斯卡纳地区。”

在中国挖掘一条50或70km长的隧道比在欧洲和美国成本少得多，而且，中国似乎有意愿承担其中的很大一部分成本。

一个现实的估计：预计全球花费约30亿美元，建设时间为6~8年。

如果环形正负电子对撞机建设工程在2020年开始，新的加速器将在2028年开始运行。

该项目的第二阶段，即超级质子-质子对撞机，更加不确定和复杂。

与此同时，比大型强子对撞机更强大的磁铁必须进行工业规模生产，技术仍有待开发。

超级质子-质子有两种选择：12T磁体，可达到50TeV，或19T磁体，可达到90TeV。

不管怎样，被发现的可能性都是巨大的。

即使其潜力的充分开发受到最大亮度值（不会超过LHC的标称值）的限制，超级质子-质子将允许探索一个比大型强子对撞机大4~7倍的能量区域。

有关必要技术的许多不确定性使得估算该项目的成本变得困难，而它的时间跨度可能超过2035年。

西方面临的风险：欧洲和美国

欧洲对加速器物理学未来的战略非常明确。

首先，大型强子对撞机的全部发现潜力仍有待开发。

事实上，新能源领域的探索刚刚开始。

该加速器于2015年恢复运行，能量达到创纪录的13TeV，预计在未来几年将积累大量数据，比发现希格斯粒子时的数据多几十倍。

从现在到2025年，预计将达到300fb-1的统计值。

在未来两年内，大型强子对撞机有望达到100fb-1，而关于TeV规模的新物理信号直接存在的第一个答案将会出现。

2018年必须被视为一个里程碑，到那时为止所获得的结果将决定未来的所有选择。

如果我们已经收集到新物理学的证据，我们将设计其他加速器来详细研究粒子出现的能量区域。

如果我们没有发现，一方面我们将加强精确测量，另一方面将有必要集中精力实现能量的飞跃。

到那时，在技术和成本允许的情况下，我们有必要建造设想的最强大加速器，尽可能地推动探索的前沿。

当你屏住呼吸，惴惴不安地分析第一次13TeV数据时，改进机器和探测器的紧张工作已经开始了。

目标是进一步提高亮度，并收集高达3000fb-1的数据。

这一阶段的超高亮度被称为高亮度大型强子对撞机，大致覆盖2025—2035年。

因此，大型强子对撞机还有很长的一段路要走，无论是通过直接发现粒子，还是通过寻找与标准模型预测的显著偏差，它将允许对新物理的系统探索。

该加速器将发挥真正的希格斯玻色子和顶夸克工厂的作用。

在没有新物理的直接信号情况下，高亮度大型强子对撞机的统计数据仍然允许对标准模型的决定性参数进行精确测量，这些参数可以间接指示新现象。

与此同时，欧洲对中国和日本未来加速器倡议的回应—未来环形对撞机（FCC）已经启动。

未来环形对撞机项目是一个国际研究小组，旨在为欧洲核子研究组织建造100km的对撞机进行概念设计、定义基础设施和估算成本。