Entraînés par les frontières de la physique des particules, les humains ont construit différents types de collisionneur.
Lors de la Xiangshan Science Conference du 30 au 31 août, les scientifiques ont appelé à un nouveau collisionneur, le premier collisionneur de gamma-photon du monde, à être construit en Chine.
Le collisionneur gamma-photon peut tirer parti de la diffusion inverse de Compton d'un accélérateur conventionnel avec des lasers à haute énergie et à hautes fréquences, ce qui à son tour provoque une collision entre les rayons gamma de haute luminance. «Le concept du collisionneur a été proposé il y a plus de 30 ans, mais il n'existe actuellement aucun collisionneur gamma-photon internationalement établi.
Le professeur Zhou Weihen, du laboratoire national de Fermi, explique qu'il y a deux raisons derrière cela. D'une part, le développement de la technologie laser n'est pas mature, cette technologie jusqu'à ces dernières années pour répondre aux exigences du collisionneur gamma-photon.
D'autre part, après que le concept du collisionneur de gamma-photon ait été proposé, les scientifiques ont d'abord pensé à construire le collisionneur gamma-photon de haute énergie, qui a été construit sur un accélérateur d'électrons à haute énergie capable de 80-120gev (1 milliard électron volts), qui, même dans les conditions techniques d'aujourd'hui, devrait prendre 20 ans pour atteindre. Aujourd'hui, le groupe de recherche de collisionneur de gamma-photon, composé de scientifiques chinois de physique de particule, a proposé conjointement la construction du collisionneur de gamma-photon de l'échelle de MeV (million-Volt) à basse énergie.
Ils croient que le collisionneur peut être construit sur la base de la technologie laser existante et des accélérateurs de particules. Depuis la 80, la densité de puissance du laser a augmenté rapidement, passant de 1016 watts par centimètre carré à 1022-1023 watts par centimètre carré.
Huangyongsheng, un chercheur à l'Institut de physique de haute énergie de cas, a présenté que le collisionneur de gamma-rayon de basse énergie a une condition plus faible pour la technologie de laser, et la technologie existante de laser peut atteindre son seuil. Comparé au collisionneur de rayons gamma à haute énergie, le collisionneur de rayons gamma à faible énergie a une signification physique unique. Par exemple, la théorie quantique des champs a été proposée il y a plus de 100 ans, mais n'a pas encore été testée directement. Le collisionneur gamma-photon de magnitude MeV fournit une plate-forme unique pour valider la théorie quantique des champs.
En outre, le collisionneur gamma-photon est construit pour réaliser de nouvelles expériences et potentiellement produire de nouvelles découvertes scientifiques.
Huangyongsheng croit que la construction du collisionneur de rayons gamma de faible énergie peut conduire au développement des technologies et des talents pertinents dans le pays, jetant les bases pour la construction future d'un collisionneur gamma-photon de magnitude supérieure. Il y a deux ans, la question de savoir s'il fallait construire un grand collisionneur de particules en Chine était une énorme controverse dans la communauté scientifique. Par rapport à la première, le collisionneur gamma-photon est beaucoup plus petit dans la taille.
Selon la conception du groupe de recherche de collisionneur de gamma-photon, le premier collisionneur de gamma-rayon de basse énergie du monde, couvrant seulement 500 mètres carrés, devrait coûter 100 millions à 200 millions yuans, et peut être construit en 3-5 ans. «Avant que d'autres types de collision de particule aient été construits d'abord par d'autres pays, la Chine a maintenant les conditions pour construire le premier collisionneur de gamma-photon du monde, et devrait saisir l'occasion aussitôt que possible, ou bien il sera une longueur d'avance d'autres pays.
dit Huangyongsheng.
Toutefois, les panélistes ont souligné que, bien que la construction de la Chine du premier collisionneur de rayons gamma du monde des conditions techniques sont fondamentalement matures, mais les défis ne doivent pas être ignorés. Un des problèmes est que la conception ci-dessus exige un laser à deux faisceaux et des électrons à deux faisceaux pour atteindre deux positions exactes simultanément et en collision, ce qui nécessite une technique de synchronisation au niveau picoseconde.
