测试宇宙中最强大的力！中国惠州预计2025年建造电子离子对撞机

据《南华早报》12月16日的报道，中国南方的科学家们正在计划制造一种特别的机器，它们将被用来揭开宇宙构成的奥秘。

在此之前，中国已经完成了四大高能物理研究装置的建造，他们分别是北京正负电子对撞机、兰州重粒子加速器、合肥同步辐射装置以及上海同步辐射光源。

如图：中国广东惠州拟建的电子-离子对撞机设施的印象图

在建造更大的粒子加速器方面，中美两国目前处于相互竞争的状态。中国在项目选址方面，广东成为了焦点。我国自80年代以来在高能物理领域投入了巨资，希望能够在高能物理和强子物理领域领跑世界。

科学家近期表示，两台环形电子离子对撞机，预计将从2025年开始在广东省惠州市建造，其中一台长2公里，这两台设备建造的目的是将电子加速至接近光速。该项目被称为中国的电子-离子对撞机(简称EICC)，实验中将会观测到电子高速射向铁或铀等重元素的原子核。

负责EICC项目的现代物理研究所的研究人员表示，惠州园区将由两个主要部分组成。这些机器将会成为同类型设备中最大的对撞机，当碰撞发生时它们将会像“摄像机”一样工作，这将使研究人员能够研究所谓的“强”核力以及携带核力的胶子。

在自然界中，有四种已知的力：重力、电磁力、强核力和弱核力。强核力等于重力乘以100涧，这里的涧在英文中用undercillion表示，意思是10的36次方。胶子在夸克之间传递强大的力，夸克是物质的基本组成部分。科学家们表示，电子-离子对撞机EICC将能够打破夸克之间的化学键并释放胶子，从而对它们的物理性质进行详细研究。

重离子高强度加速器的研究工作已经开始。设计规划人员估计，该园区的研发工作将耗资约16亿元人民币，之后将建造对撞机。园区的全部预算尚不清楚，预计中央和地方将会分摊费用。

EICC顾问小组成员、中国科学院的张兆熙教授表示，该项目设在惠州的一个原因是惠州市和广东省愿意承担大部分费用。根据北京规针对广东、澳门和香港进行的大湾区规划，这里将成为一个类似于美国加州硅谷的科技研究中心。

中国和美国目前正在竞相建造更大的电子离子对撞机，美国早在20年前就首次提出了相关议案。2015年，美国核科学咨询委员会建议美国能源部将建造电子-离子对撞机列为“最优先事项”。据估计，建造成本为15亿美元。

如图：布鲁克海文国家实验室

目前美国正在考虑两种设计方案，这两种方案互为竞争关系。它们分别来自纽约的布鲁克海文国家实验室和弗吉尼亚州的托马斯·杰斐逊国家加速器实验室。

中国和美国都还没有批准电子离子对撞机项目，但张兆熙教授认为，鉴于两国之间的激烈竞争关系，批准研究的可能性很高。他说：“他们在密切注视着我们，我们也在密切注视着他们。一方的行动会影响另一方的行动，”

如图：惠州正在建设的另一个项目是研究新一代核能，目的是解决如何处理核废料的问题。

没有参与该项目的北京大学物理学教授毛亚军表示，国际研究机构期待惠州设施的建成和开放。他说，虽然粒子物理学家相信他们已经对这个话题有了一个几乎完整的认识，但一些细节仍然缺失，到目前为止，物理学家们已经用有根据的假设填补了这一空白。

曾在布鲁克海文国家实验室工作的毛亚军说：“中美之间确实存在竞争，但这不是零和游戏，我们正在为全人类的共同利益而奋斗。”

规划人员表示，该项目建成后，将会有来自世界各地的1500多名研究人员在惠州进行前沿研究。毛亚军教授也对此表现了很大的兴趣，他说：“我和我的学生想去那里，那里将成为物理学家的天堂”。