欧洲核子研究中心已经批准了耗资230亿美元建造一台周长100公里(62英里)的超级对撞机的计划,这将使目前27公里的16太电子伏(TeV)大型强子对撞机(LHC)相比之下显得很小。所谓的未来环形对撞机(FCC)将把粒子与超过100TeV的能量一起粉碎,从而产生更多难以捉摸的希格斯玻色子,这些希格斯玻色子是欧洲核子研究组织(CERN)在2012年首次探测到的。这个“希格斯工厂”将是帮助物理学家更多地了解暗物质和标准物理模型的其他奥秘的关键。
CERN委员会在一份新闻稿中写道:“这样的机器将在非常干净的环境中产生大量的希格斯玻色子,将在绘制希格斯玻色子与其他粒子的不同相互作用图方面取得巨大进展,并(允许)进行极高精度的测量。”
欧洲核子研究中心在一份新的发展战略文件中强调,它目前的首要任务是用高场超导NbSn磁体完成对现有大型强子对撞机的“高亮度”升级。这将产生比现在大型强子对撞机多很多倍的碰撞,增加看到希格斯玻色子和其他稀有粒子的机会。
未来的对撞机将分两个阶段建造。第一次迭代将把电子和正电子打碎在一起,以最大限度地产生希格斯玻色子,这样科学家就可以获得关于粒子的更准确的数据。第二个版本将是一个100TeV的质子-质子对撞机,旨在产生新的粒子,这些粒子可以在标准模型上膨胀,甚至取代标准模型。
目标是在2038年之前开始建设新隧道,但有一个巨大的障碍:资金。这个新项目非常昂贵,欧洲核子研究中心将需要在其欧盟成员国之外寻求资金。相反,它可能需要创建一个包括美国、中国和日本在内的全球组织。
这可能是一个艰难的推销,特别是考虑到新的对撞机不会像大型强子对撞机那样有明确的目标。然而,粒子物理学和标准模型正处在一个需要应用科学来验证理论的地方。英国物理学家塔拉·希尔斯告诉“自然”杂志:“我们知道找到答案的唯一方法是通过实验,唯一能找到答案的地方是我们还没有找到的地方。”