新型强子对撞机规模大4倍，将探寻标准模型外的新粒子

欧洲核子研究组织（CERN）宣布新的粒子加速器计划：未来环状对撞机（Future Circular Collider，FCC），规模将比目前世上最强大的大型强子对撞机（LHC）大4 倍，预计2040 年起投入运营。

大型强子对撞机是一座位于瑞士日内瓦近郊的对撞型粒子加速器，圆周长27 公里，2012 年时以发现难以捉摸的希格斯玻色子（Higgs boson）而闻名天下，也因此让粒子标准模型得以完整。

在那之后，大型强子对撞机又陆续找到希格斯玻色子衰变为底夸克、希格斯玻色子与顶夸克同时生成等罕见物理现象，但似乎就此达到机生巅峰，没有再发现任何超出标准模型的新粒子（如超对称粒子），也无法解释暗物质、微中子质量来源、物质／反物质不对称性等谜题，欧洲核子研究组织物理学家Francesco Giudice 说，这表明我们需要一台能量更大的新型对撞机，才能突破极限。

该组织已在本月15 日正式提出报告，其中一个建议就是建造圆周长100 公里（足以包围整个日内瓦市）、规模比LHC 大4 倍、能量比LHC 高6 倍的新型加速器，名为“未来环状对撞机”（Future Circular Collider，FCC），估计建造成本约102 亿至229 亿美元。

（Source：CERN）

未来环状对撞机将分阶段建成，囊括三台加速器：FCC-hh、FCC-ee、FCC-he，第一阶段为FCC-ee 电子正子对撞机，碰撞能量365GeV，能让科学家更精确研究希格斯玻色子如何与另一个希格斯玻色子相互作用；第二阶段就是接替LHC 的新型质子对撞机，能量将高达100TeV（换算等于100,000GeV，相较之下LHC 的最大能量为16,000GeV）。

建成之后，FCC 将致力于探索未知的 95% 宇宙奥秘：什么是暗物质？真的有超对称粒子存在吗？

但不是每个物理学家都承认更大、更强的粒子加速器是好投资。德国法兰克福高等研究院（Frankfurt Institute for Advanced Studies）理论物理学家 Sabine Hossenfelder 指出，没有充分理由相信新型加速器能揭开新物理学，每个人都想得到这件事，但没人敢谈论。

Sabine Hossenfelder 认为，这一笔资金还不如拿去建设一架放在月球背面的电波望远镜，或是放置在地球轨道的重力波探测器，投资报酬率都比新型粒子加速器要高。

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