自 1982 年以来，粒子物理学家经常到科罗拉多州斯诺马斯清新的山间空气中，梦想着下一代粒子加速器。
预算限制意味着今年的斯诺马斯社区夏季研究——自 2001 年以来的首次——将不那么雄心勃勃。这项草根规划活动将于 7 月 29 日开始，将持续一周而不是三周。物理学家们也将放弃豪华的山区度假胜地，而选择一个更简朴的地方：明尼苏达州明尼阿波利斯市。
在会议召开前夕，吸引物理学家注意力的想法是相应的适度和节俭：一种称为回旋加速器的低能量但高强度的加速器。这项技术在 80 多年前首次使用，最终让位于更时髦的同步加速器，后者如今为欧洲粒子物理实验室 CERN（位于瑞士日内瓦附近）的大型强子对撞机 (LHC) 等设施提供动力。
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但是，随着物理学家们寻找更便宜的方法来测试基本问题，回旋加速器可能会迎来复兴。
“我们需要一些完全出乎意料的东西，”马萨诸塞理工学院（位于剑桥市）的粒子物理学家、DAEδALUS 合作项目的共同发言人珍妮特·康拉德说，该项目旨在利用连接的回旋加速器产生亚原子中微子束。
在 2011 年美国能源部 (DOE) 关闭了位于伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室 (Fermilab) 的最高能量美国粒子对撞机 Tevatron 后，美国粒子物理学家专注于创建高强度的粒子束，而不是高能量，以便他们每秒可以生成大量数据。这样一来，即使费米实验室在能量方面无法再与大型强子对撞机竞争，它也可以重新利用 Tevatron 的高亮度质子束并建立“强度前沿”。
图片由《自然》杂志提供
费米实验室很快制定了一项名为长基线中微子实验 (LBNE) 的旗舰强度实验计划。它将沿着 1,300 公里的地下路径向南达科他州铅附近的霍姆斯特克矿的探测器发送中微子和反中微子束。人们认为中微子和反中微子在几乎所有方面都表现相同，但 LBNE 将寻找关键的差异。它将监测三种不同类型的中微子在沿光束传播时如何变形或振荡成另一种中微子，然后重复实验，这次使用反中微子束。任何检测到的差异都将表明存在根本的不对称性——有助于解释为什么宇宙中的物质比反物质多得多。
2012 年，美国能源部要求费米实验室缩减这些雄心勃勃的计划（参见 自然 485, 16; 2012）。费米实验室提出了一个设计方案，第一阶段的成本约为 8 亿美元。但是许多物理学家担心缩减规模的实验将不够精确。
DAEδALUS 现在正在成为测试物质-反物质不对称性的较低成本的替代方案。在这个计划中，近乎静止的质子将被倾倒在小型回旋加速器的中心，并在磁场中呈螺旋状加速，直到它们到达回旋加速器的外边缘。这些加速的质子将被注入到第二个更大的回旋加速器中，其跨度为 15 米，这将进一步加速它们。然后，生成的质子束将射向碳和铜靶，以产生称为π介子的粒子，其中一些衰变成反中微子。
DAEδALUS 方案的回旋加速器对成本约为 1.3 亿美元，比 LBNE 便宜得多且体积更小（参见“回旋加速器回收利用”）。回旋加速器无法与费米实验室质子加速器的质子能量相匹配，但是，部分原因是它们以更高的功率运行，它们每秒将产生相当数量的反中微子，从而产生类似数量的数据。它们还将产生比 LBNE 更干净的反中微子束，因为 DAEδALUS 运行的能量水平允许靶中的铜整齐地分离出带正电的π介子，而这些π介子反过来产生所需的反中微子。
回旋加速器对可以设置在同一探测器周围的三个不同距离或基线上，这将测量每个光束中有多少反中微子在飞行过程中转变成不同的类型。通过同时使用三个基线运行，DAEδALUS 可以绘制出反中微子振荡的形状或波形。如果物质和反物质之间存在不对称性，则这些振荡的形状将呈现出特有的模式——并且无需使用中微子束单独运行实验。
这两个实验都需要大型液体探测器，但康拉德指出，日本已经在计划建造一个用于天体物理中微子的水基探测器，该探测器可以与 DAEδALUS 一起使用。DAEδALUS 加速器足够便宜且体积足够小，可以复制并围绕预先存在的探测器构建，而不是相反。“DAEδALUS 的优点在于，你可以忘记加速器被困在实验室里，”康拉德说。
其他物理学家也对此印象深刻。“这是一个富有想象力的关于如何解决中微子振荡的提议，”伊利诺伊州芝加哥大学的粒子物理学家乔纳森·罗斯纳说，他作为美国物理学会粒子与场分部的主席负责监督斯诺马斯研究。
LBNE 共同发言人、纽约州厄普顿布鲁克海文国家实验室的米林德·迪万也表示，这个想法在技术上很有趣。但他表示，该想法尚未得到证实或接受，并且美国需要致力于一项围绕美国能源部批准的 LBNE 的强大国内计划，以吸引国际资金。
如果 DAEδALUS 在预计于 11 月发布的斯诺马斯最终报告中占据重要地位，那么它可能会在美国能源部顾问小组——粒子物理项目优先级小组 (P5) 设定的议程中找到一席之地，该小组将在收到斯诺马斯报告后不久召开会议并开始对项目进行排名。P5 可能会建议美国参与高能机器，包括大型强子对撞机和日本希望主办的下一代机器——国际直线对撞机。该小组还可以重申其 2008 年报告中设定的对强度前沿的强调，这导致了旗舰 LBNE 提案。
但一些美国物理学家表示，美国预算的缩减意味着项目最终可能会更多地在科学价值和成本上竞争，而不是它们为任何国家的项目地位所做的事情。“我们必须勒紧裤腰带，”罗斯纳说。“这不仅仅是照常营业。”