美國物理學減速:專家組建議關閉美國最後一個對撞機

相對論重離子對撞機是可能削減預算的首要目標

在一個以微弱優勢決定的投票中,聯邦核科學機構的一個顧問小組建議關閉位於紐約州阿普頓的布魯克海文國家實驗室的粒子對撞機,而不是取消其他代價高昂的設施。原因是:聯邦預算困境正在衝擊從課堂教育到高速公路維修等各種型別的政府撥款。

在本週舉行的核科學諮詢委員會會議上,該委員會為美國能源部和國家科學基金會提供指導,德克薩斯A&M大學的物理學家羅伯特·特里布林公佈了他領導的一項工作的調查結果,該工作旨在確定日益節儉的美國核科學計劃的優先事項。從特里布林小組調查開始時,似乎有三個主要專案中的一個將面臨取消,在1月28日,特里布林宣佈布魯克海文的相對論重離子對撞機(RHIC)成為了被淘汰的物件。

特里布林解釋說,在預算持平甚至每年隨著通貨膨脹增加的情況下,不可能在運營RHIC的同時,還在密歇根州立大學建設計劃中的稀有同位素束設施(FRIB),並完成弗吉尼亞州托馬斯·傑斐遜國家加速器設施的連續電子束加速器設施(CEBAF)的升級。


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特里布林小組建議將完成CEBAF的升級作為最高優先順序,而RHIC在與FRIB的第二名競爭中以微弱差距落敗。“小組委員會的投票雖然非常接近,但結果略微傾向於選擇繼續進行FRIB,”特里布林報告說。

這個可能很快被關閉的RHIC高速撞擊金離子或質子,以產生新的粒子或新的物質狀態。儘管RHIC比歐洲的大型強子對撞機(LHC)小得多,功率也低得多,但核物理學家認為,美國的機器有能力解決其他任何地方都無法解決的科學問題。“如果我們現在關閉RHIC,我們將把所有的對撞機領導地位——不僅僅是高能前沿——都輸給歐洲核子研究中心(CERN),”特里布林說,他指的是運營LHC的歐洲粒子物理實驗室。在過去五年的一系列關閉之後,RHIC是美國唯一剩下的粒子對撞機。該專案每年花費能源部約1.6億美元運營,僱傭了約750人。

“它是世界上用途最廣泛的對撞機,”最近卸任布魯克海文核與粒子物理學副實驗室主任的史蒂文·維格多說。RHIC可以加速並將具有對齊自旋的質子束碰撞在一起,就像兩個在半空中碰撞的螺旋形橄欖球一樣。“這使得一個絕對獨特的計劃能夠嘗試瞭解質子的自旋如何從其組成部分——夸克和膠子中產生,”維格多說。該對撞機也可能有助於確定在粒子碰撞中產生的夸克和膠子的熱原始湯如何凝結成構成我們世界的質子和中子。“人們想了解正常物質和夸克-膠子物質之間的過渡在哪裡,”維格多說,並補充說這種過渡的某些方面“只能在RHIC的能量範圍內進行研究。”

在他的演講中,特里布林指出,關閉三個大型核物理設施中的任何一個都將在該領域留下一個巨大的漏洞。“如果我們面臨的是沒有增長的預算,那麼很明顯,我們將失去一個支援或將支援超過四分之一的核科學工作人員的主要設施,”他說。“我們將把我們希望在未來十年內在我們的領域中取得的許多發現擱置一邊。” 特里布林代表自己而非小組委員會發言時補充說,他認為這樣的行動將意味著“災難”。

“核物理學的情況並非如此,我們有一個大型設施,它幾乎已經完成了它想做的事情,”他說。“我們處於這種模式可能既是祝福也是詛咒,但我們在RHIC面前有一個非常非常活躍的計劃,我們在CEBAF面前有一個非常活躍的計劃,我們有一個需要FRIB的非常活躍的計劃。沒有簡單的選擇。”

因此,他的小組委員會贊成“適度增長”的預算方案,根據該方案,所有三個專案都可以繼續,儘管水平有所降低。“如果我們能夠避免必須砍掉胳膊或腿,那麼我認為我們會好得多,”他說。這取決於華盛頓的民選官員來決定聯邦科學預算是否可以容納這種增長。

也許不足為奇的是,與紐約州該設施相關的科學家仍然希望他們可以得到緩刑。“我認為目前尚不清楚這些建議最終對布魯克海文或RHIC的未來意味著什麼,”布魯克海文的臨時實驗室主任杜恩·吉布斯說,並補充說,所有三個實驗室的主任都同意共同努力,以避免削減核物理學的預算。“這不僅是對RHIC的號召,也是對核物理學界的號召。”

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