CERN计划2070年建造巨型对撞机：争议与未来
欧洲核子研究中心的雄心计划
Nature报道：欧洲物理实验室 CERN 计划在 2070 年前建造一台巨型对撞机。批评人士称，该计划可能会导致其失败。
大型强子对撞机的 CMS 实验。图片来源：Piotr Traczyk/CERN
在瑞士和法国边境的欧洲核子研究中心总部，一场关于粒子物理学未来的战斗正在进行。欧洲核子研究中心的领导人希望在这里建造地球上最大的机器：一台巨大的粒子加速器，将于 2070 年投入使用，届时该实验室目前的旗舰设备大型强子对撞机 (LHC) 将相形见绌。
“探索能量前沿将使我们能够加深对最短距离物理学的理解，我们知道这与最大规模的宇宙物理学密切相关。” —— Fabiola Gianotti
前所未有的规模与挑战
该计划的方方面面都是史无前例的。未来环形对撞机（FCC）位于一条周长 91 公里的隧道内，是 LHC 的三倍多。其成本可能至少为 300 亿美元，将以比 LHC 高八倍的能量对撞质子。
欧洲核子研究中心的地图显示了可能挖掘一条 91 公里长的环形隧道的位置；较小的 LHC 位于其左侧。图片来源：CERN
人们希望，扩大这一能量前沿将揭示前所未见的粒子，从而解决标准模型的一些紧迫问题，并揭示物理学的一些最大谜团，例如暗物质的性质。
两阶段计划与争议
FCC 的两阶段计划得到了许多物理学家的支持。该计划由 CERN 总干事 Fabiola Gianotti 牵头，并得到 Mark Thomson 的支持。然而，《自然》杂志发现，很多人对此并不满意。
“问题在于，业界是否愿意牺牲未来 50 年的时间来获得一个可能或不可能修复标准模型的玩具。” —— Halina Abramowicz
批评者表示，CERN 领导层决定支持 FCC，但并未充分征求业界意见。不满情绪已经达到了前所未有的程度。
高昂成本与替代方案
虽然大多数粒子物理学家都认为拥有两台 FCC 机器是件好事，但成本却高得吓人。两阶段加起来至少要耗资 300 亿美元，甚至可能更多。
欧洲核子研究中心的下一台巨型对撞机计划尚未确定。图片来源：Fabrice Coffrini/AFP via Getty
研究人员已经提出了几种未来对撞机的其他可能设计，包括线性对撞机和μ子对撞机。这些替代方案可能更便宜、更快捷。
未来的决定
明年可能是欧洲巨型对撞机计划的决定性一年。到 12 月，战略工作组将向欧洲核子研究中心理事会提交关于该想法的结论。这不仅关系到这项雄心勃勃的实验本身，还关系到几代物理学家的工作生涯。
随着讨论的继续，一些物理学家已转向研究中微子等其他粒子，甚至转向引力波等其他领域。许多人担心，如果不确定性持续下去，这种迁移将会加速。
