资金有限和新发现的粒子匮乏迫使物理学家缩减他们下一个大型加速器项目的计划：即位于日本的、耗资数十亿美元的国际直线对撞机（ILC）。
11月7日，负责监督ILC工作的国际未来加速器委员会（ICFA）批准将该机器的计划能量从500千兆电子伏特（GeV）减半至250 GeV，并将其拟议的33.5公里长的隧道缩短多达13公里。缩减后的版本将不得不放弃一些计划中的研究，例如对仅在高能量下产生的“顶”味夸克的研究。
相反，该对撞机将专注于研究赋予其他粒子质量的粒子——希格斯玻色子，该粒子于2012年被位于瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室CERN的大型强子对撞机（LHC）探测到。
尽管如此，主要的粒子物理学家仍然保持乐观。弗吉尼亚州纽波特纽斯市托马斯·杰斐逊国家加速器设施的休·蒙哥马利表示，250-GeV的机器仍然有“令人信服的物理依据”。他说，未来可以将其升级到更高的能量。
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高能物理学家已经计划未来直线对撞机25年了，但ILC现在不太可能在2030年之前面世。他们认为直线对撞机是对LHC的补充，使物理学家能够详细审查在CERN发现的任何粒子。
直线设计
圆形LHC将质子撞击在一起，使其达到非常高的能量（13万亿电子伏特）。但是，作为复合粒子（由夸克组成），质子会产生混乱的碰撞，并伴随着碎片云。
相比之下，ILC将电子和正电子在经过数千个首尾相连的超导腔加速后迎头碰撞。尽管产生的能量较低，但其碰撞——在基本粒子之间——将比质子-质子机器中的碰撞更干净、更精确。
国际物理学界曾希望在日本研究人员在2012年10月提出主办该设施的提案，即在发现希格斯玻色子之后不久，由日本承担实现原始设计所需的估计100亿美元的大部分费用。但是，据瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的物理学家中田达也说，日本政府因该项目的高昂价格而犹豫不决，尚未提供任何资金。
这一事实，加上LHC上除希格斯玻色子外没有任何其他新粒子发现，导致日本高能物理学家协会在7月份提议将ILC的能量上限设定为250 GeV。
该协会解释说，在LHC于2015年和2016年收集的数据表明，物理学家标准模型之外的任何粒子都不太可能轻于1000 GeV，因此即使是全尺寸版本的ILC也无法触及之后，追求更高能量就变得毫无意义。但是，250 GeV足够高以产生大量的希格斯玻色子，该协会表示，通过测量它们与其他已知粒子的相互作用，可以产生新物理学的间接迹象。
能量辩论
这个拟议的“希格斯工厂”也得到了一个负责制定ILC科学依据的国际工作组的认可，该小组在上个月上传到预印本服务器arXiv上的一篇论文中表达了认可。然后，ICFA在本周在加拿大渥太华举行的会议上批准了缩减后的对撞机。
然而，并非所有物理学家都对此感到热情。伦敦国王学院和CERN的理论家约翰·埃利斯认为，只有在1000 GeV左右运行时，直线对撞机才能提供“更完整的希格斯图像”。他承认需要控制成本，但他说，将ILC限制在250 GeV“您正在做出重大的科学妥协”。
上周上传到arXiv的一份报告描述了250 GeV模型的三种可能的布局（更高能量的ILC的技术设计于2013年发布）。每个布局都需要将超导电子-正电子加速器的长度减半，但是其中两个选项保留了额外的隧道空间以适应未来的升级。
考虑到正在进行的加速器研究的预计节省，该报告估计对撞机的核心建设成本可以降低多达40％，从而将价格降至2012年的约50亿美元。CERN的加速器物理学家林恩·埃文斯表示，人力和探测器将使总成本增加到约70亿美元，他目前正在指导ILC的研究。
加利福尼亚州门洛帕克市的SLAC国家加速器实验室的理论粒子物理学家，同时也是ILC工作组成员的迈克尔·佩斯金毫不怀疑希格斯工厂的价值。他说，过去一年中对希格斯玻色子和弱核力的理论研究（弱核力是已知的四种基本力之一）加强了对希格斯相互作用强度进行实验探测的依据（需要希格斯玻色子来赋予弱力的载体有限的质量）。他说：“250-GeV的阶段实际上比我们想象的在科学上更有趣。”
ILC的决定现在取决于日本。埃文斯将日本政府对直线对撞机项目的持续评估描述为“非常漫长且令人沮丧”。但是他说，在主办国公布其计划之前，其他国家不会承诺资金。“世界其他国家正在等待日本政府做出决定，”他说。
本文经许可转载，并于2017年11月9日首次发表。