美将建新型粒子加速器 探索物质基本构造
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（Brookhaven National Laboratory）
【大纪元2018年08月13日讯】（大纪元记者晨曦编译报导）近日，美国国家科学院、工程
院和医疗研究院公布了一份报告，高调支持建造名为电子-离子对撞机（Electron-Ion
Collider，EIC）的新型粒子加速器，这意味着粒子物理学的研究将提升到一个新高度。
欧洲的大型强子对撞机（LHC）让质子与质子以接近光速的速度对撞，与之不同的是，EIC
是向质子或较重的离子喷射高能电子束。圣母大学核物理学家Ani Aprahamian解释说，与
LHC相比，EIC的粒子对撞产生的结果更无害、更容易解释，能帮助科学家们进一步探索夸
克和胶子在质子与原子核中的排列方式。
麻省理工学院（MIT）的物理学家Richard Milner表示，EIC这种新型加速器将能回答三个
主要问题。第一，质子的质量来自哪里？质子由三个夸克组成，但为什么质子的质量是夸
克质量的100倍？其次，科学家们希望能更好地理解角动量或者“自旋”的概念。第三，
EIC或许能揭示将其它粒子捆绑在一起的胶子的工作方式。“物质中的胶子有点像宇宙中
的暗物质：看不见但起著至关重要的作用。”Milner说：“电子-离子对撞机可能会揭示
由于核子和原子核内的许多胶子紧密堆积而产生的新状态。”
目前有两个国家实验室在竞争成为EIC的主人：位于纽约长岛布鲁克海文国家实验室，以
及位于弗吉尼亚州纽波特纽斯的托马斯杰弗逊国家加速器实验室。EIC项目可能会升级前
者的粒子对撞机或后者的电子束，并预计将花费至少10亿美元。
不过，美国能源部目前正在筹集7.3亿美元在密西根州立大学建造稀有同位素束流装置（
FRIB），在2020年该装置完成之前，似乎没有能力再展开如此耗资巨大的项目。所以，
EIC的正式启动预计还要等几年。
该项目在全球并非首例。1992至2007年间，德国建造了类似的强子-电子环加速器（
Hadron-Electron Ring Accelerator，HERA），因而发现了胶子。美国计划建造的EIC将
以较低能量运行，但是会有100至1,000的碰撞次数，产生的数据也将以几何倍数增加。
当美国核科学咨询委员会（NSAC）在2015年公开支持EIC的建造时，伊利诺伊州阿贡国家
实验室的核物理学家Donald Geesaman及NSAC主席就强调了EIC对科学研究的重要性并声称
：“只有当拥有EIC以后，我们才能在核物理的巨大领域中取得进展。”◇
http://www.epochtimes.com/b5/18/8/13/n10634036.htm