本篇文章2215字，读完约6分钟
北京正负电子对撞机:碰撞事故物理行业领先30年
接近大科学项目。
本报记者崔爽
天安门广场向西约15公里，羽毛球这样的北京正负电子对撞机大部分结构从北向南躺在地下，长202米的直线加速器，长200米的波束输送线，周长240米的储存加速器，高6
除了2004-2008年进行的重大改造工程和每年的检修时间外，在这个地下巨大的东西中，正负电子几乎瞬间碰撞，发生各种各样的粒子事例，被配置在碰撞区域周围的光谱仪捕捉，科学家
进入中国科学院高能物理所44年，张入侵几乎参与了北京正负电子对撞机及其重大改造工程的全过程。 “在世界上最权威的粒子数据表中，北京谱仪测量的数据超过了1000个项目，各自的数据都是成果。 粲物理行业的大部分精确测量可以说是北京光谱仪合作集团完成的。 ”。 张先生骄傲地与他同行，目睹了北京正负电子对撞机达成的粲物理行业领先30年。
超高能量研究必须冲突。
高能物理所研究员、北京光谱仪iii发言人冯长征介绍说，北京正负电子对撞机是高能加速器，提供的正负电子束流动主要做两件事:一是高能物理实验，即北京光谱仪实验，一 二是同步辐射应用研究，即利用碰撞时产生的同步辐射光在许多学科行业展开研究，每年约有500多个实验在这里完成。
张闯研究员展示了两只松鼠站在机器两端，手里拿着核桃的漫画。 “也许把核桃扔在地上打不开，但如果让两个人的核桃高速相撞，也许就能相撞。 我们实际上是打开粒子，看看里面是什么。 速度越快，撞得越碎，越有可能被发现。 ”。 他用这个例子说明了“为什么要冲突”。
“如果不碰撞而用电子束打静止目标，比较有效的相互作用能会小得多。 1954年，著名的物理学家费米建议建设重心能量为3tev的高能加速器，当时的技术使用了打静止目标的方案，加速器半径达到8000公里，需要比地球大。 欧洲强子对撞机的半径只有4.3公里，达到13tev的重心能量，因此超高能研究必须使两个束流相撞。 ”。 张突进说过，束流碰撞要求粒子多、截面积小、频率高，能够得到足够高的碰撞亮度。 这是因为难度也非常大。
“正负电子持续碰撞，科学家得到了由碰撞引起的大量事例，调查其中是否有一些罕见的现象，通常各种新粒子就是这样出现的。 ”。 张闯说。
在亿万粒子中发现差异
粲物理行业，大部分的精确测量都是北京光谱仪合作小组完成的。
这源于北京正负电子对撞机的优良性能。 “1988年10月16日冲突成功，运行了30多年。 对撞机是经过几代人的努力制造的，我们这一代面对康奈尔大学的挑战，对方降低精力和我们竞争，暂时超过我们，我们做了重大改造，在世界上同一类型的装置中继续领先。 ”。 张闯说。 在2004年改造以前，对撞机一对束每秒碰撞约100万次，但在2008年改造完成后，成为现在的双环结构，约100束，每秒碰撞约1亿次，除了提高其他性能之外，还得到了比改造前高100倍的亮度。
粒子物理行业有三个研究前端，分别是高能量前端、高强度前端、宇宙学前端，北京正负电子对撞机在高强度前端，其他两端分别是大型强子对撞机( lhc )、国际直线对撞机( ilc )、未来环对撞机( cepc )
站在极其广阔和极其安静的端点上，物质结构的研究尺度不同。 据张闯介绍，20世纪初，人类认识的世界小到10的10次方米的原子，变成了10的11次方米以外的行星。 20世纪30年代，它扩展到原子核和恒星。 2000年，依靠大科学装置，人类的视野深入10的18平方米夸克，扩展到10的25平方米以外的广阔宇宙。 物质结构的探索是人类一步一步走出洞穴的过程。
惊人的是，在接受采访时，征长征表示最近有重要发现:北京光谱仪iii合作组( besiii合作组)在正负电子碰撞中兰布达超子存在横向极化，合作组利用2009年和2012年采集的13亿线偶数据 这一成果刚刊登在英国《自然物理》杂志上。
站在大科学计划上制定规范
打开电脑，进入对撞机的显示页。 画面上的两条曲线沿着时间轴前进。 一条红线代表正电子流很强。 一条蓝线代表负电子流很强。 高分大约是600纳米安培。 一小时后，两条线以匀速下降到低点。 大约450纳米安培。 这使得粒子的数量越来越少。 控制室的员工操作按钮，注入正负电子，曲线上升，持续碰撞1亿次。
来自世界上14个国家、64个研究机构的400多名科学家每天在世界各地打开这一页，可以看到两条曲线。
“1989年开始实验，成立了北京光谱仪合作小组。 这个合作小组30年来一直在一起做实验，很辛苦。 ”。 张先生说，由中国主导的国际重大科学装置的合作规则也是北京正负电子对撞机的宝贵经验，为后来者树立了榜样。
将来寿命会变长吗？ 张闯坦然:我们的特点还维持了十多年。 这十年必须继续进行实验。 比如，继续研究轻强子光谱和新强子状态等，根据实验结果，看是否有必要进一步提高性能。
近年来，关于中国是否建设环状正负电子对撞机( cepc )的争论一直在持续。 去年年底，两卷书的环正负电子对撞机“cepc概念设计报告书”正式公布。 前几天，杨振宁在公开演讲中重申了反对建设的观点，再次发表了争论。
“有争论是正常的”张先生不加思考地说:“但是科学研究会找到自己的方向。 比如，我们的对撞机可能需要继续前进，重新改造。 如果暂时不能制造高能量的前端，也可以制造高强度的前端。 如果因为经费和技术原因做不到，将来可以成熟后再做。 ”。
