日本对撞机升级明年完工

在日本的超级KEKB加速器中，左电子环和右正电子环共同占据一个周长为3公里的隧道空间。资料来源:KEK

五年来，粒子物理学家第一次看到两台大型对撞机同时运行。日本筑波高能加速器研究所(KEK)的官员几天前宣布，研究人员已经成功地在一个名为超级加速器的对撞机中实现了束流循环。如果一切按计划进行，使用超级强子对撞机的研究人员将于明年开始让电子与正电子碰撞，并与他们正在研究世界上最大的原子加速器——瑞士大型强子对撞机(LHC)的同事一起寻找新的物理现象。

"这是自2008年LHC发射以来的第一个新加速器."夏威夷大学的物理学家托马斯·白劳德说。他还是600名使用贝尔2粒子探测器的物理学家的发言人，该探测器将由SuperKEKB提供。自2011年美国关闭费米国家加速器实验室的太电子伏特对撞机以来，LHC一直是粒子物理学家拥有的唯一一台对撞机。

LHC和SuperKEKB都希望发现不符合通过良好测试的粒子物理标准模型的物理现象。然而，SuperKEKB将采取不同于LHC的策略。LHC的目标是利用它所能达到的最高能量来撞击质子，从而溅出更重的新基本粒子。这一战略在2012年取得了巨大成功。

值得一提的是，SuperKEKB能量将被调整以产生大量称为b介子的粒子。由于量子力学的怪诞本质，B介子的本质依赖于其他不时“虚拟”存在于其中的粒子。因此，如果在标准模型之外有新的粒子，它们在B介子中的幽灵般存在可能导致这种介子的性质偏离标准模型的预测，即使这些新粒子太重而不能在LHC直接产生。

事实上，SuperKEKB是现有KEKB工厂的升级，该工厂从1999年运营到2000年，耗资2.75亿美元。在环中运行的电子将被加速到7千兆电子伏(GeV)的能级。对应于电子的反物质，正电子，将以4 GeV的能级穿过另一个环。为了使碰撞率远远超过KEKB的最佳记录，物理学家做了细微的调整。电子和正电子将在仍在建造中的贝尔2粒子探测器中相互碰撞。(宗华)

《中国科学新闻》(国际，第三版，2016年3月14日)

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