美国物理学减速:专家组建议关闭美国最后一个对撞机

相对论重离子对撞机是可能削减预算的首要目标

在一个以微弱优势决定的投票中,联邦核科学机构的一个顾问小组建议关闭位于纽约州阿普顿的布鲁克海文国家实验室的粒子对撞机,而不是取消其他代价高昂的设施。原因是:联邦预算困境正在冲击从课堂教育到高速公路维修等各种类型的政府拨款。

在本周举行的核科学咨询委员会会议上,该委员会为美国能源部和国家科学基金会提供指导,德克萨斯A&M大学的物理学家罗伯特·特里布尔公布了他领导的一项工作的调查结果,该工作旨在确定日益节俭的美国核科学计划的优先事项。从特里布尔小组调查开始时,似乎有三个主要项目中的一个将面临取消,在1月28日,特里布尔宣布布鲁克海文的相对论重离子对撞机(RHIC)成为了被淘汰的对象。

特里布尔解释说,在预算持平甚至每年随着通货膨胀增加的情况下,不可能在运营RHIC的同时,还在密歇根州立大学建设计划中的稀有同位素束设施(FRIB),并完成弗吉尼亚州托马斯·杰斐逊国家加速器设施的连续电子束加速器设施(CEBAF)的升级。


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特里布尔小组建议将完成CEBAF的升级作为最高优先级,而RHIC在与FRIB的第二名竞争中以微弱差距落败。“小组委员会的投票虽然非常接近,但结果略微倾向于选择继续进行FRIB,”特里布尔报告说。

这个可能很快被关闭的RHIC高速撞击金离子或质子,以产生新的粒子或新的物质状态。尽管RHIC比欧洲的大型强子对撞机(LHC)小得多,功率也低得多,但核物理学家认为,美国的机器有能力解决其他任何地方都无法解决的科学问题。“如果我们现在关闭RHIC,我们将把所有的对撞机领导地位——不仅仅是高能前沿——都输给欧洲核子研究中心(CERN),”特里布尔说,他指的是运营LHC的欧洲粒子物理实验室。在过去五年的一系列关闭之后,RHIC是美国唯一剩下的粒子对撞机。该项目每年花费能源部约1.6亿美元运营,雇佣了约750人。

“它是世界上用途最广泛的对撞机,”最近卸任布鲁克海文核与粒子物理学副实验室主任的史蒂文·维格多说。RHIC可以加速并将具有对齐自旋的质子束碰撞在一起,就像两个在半空中碰撞的螺旋形橄榄球一样。“这使得一个绝对独特的计划能够尝试了解质子的自旋如何从其组成部分——夸克和胶子中产生,”维格多说。该对撞机也可能有助于确定在粒子碰撞中产生的夸克和胶子的热原始汤如何凝结成构成我们世界的质子和中子。“人们想了解正常物质和夸克-胶子物质之间的过渡在哪里,”维格多说,并补充说这种过渡的某些方面“只能在RHIC的能量范围内进行研究。”

在他的演讲中,特里布尔指出,关闭三个大型核物理设施中的任何一个都将在该领域留下一个巨大的漏洞。“如果我们面临的是没有增长的预算,那么很明显,我们将失去一个支持或将支持超过四分之一的核科学工作人员的主要设施,”他说。“我们将把我们希望在未来十年内在我们的领域中取得的许多发现搁置一边。” 特里布尔代表自己而非小组委员会发言时补充说,他认为这样的行动将意味着“灾难”。

“核物理学的情况并非如此,我们有一个大型设施,它几乎已经完成了它想做的事情,”他说。“我们处于这种模式可能既是祝福也是诅咒,但我们在RHIC面前有一个非常非常活跃的计划,我们在CEBAF面前有一个非常活跃的计划,我们有一个需要FRIB的非常活跃的计划。没有简单的选择。”

因此,他的小组委员会赞成“适度增长”的预算方案,根据该方案,所有三个项目都可以继续,尽管水平有所降低。“如果我们能够避免必须砍掉胳膊或腿,那么我认为我们会好得多,”他说。这取决于华盛顿的民选官员来决定联邦科学预算是否可以容纳这种增长。

也许不足为奇的是,与纽约州该设施相关的科学家仍然希望他们可以得到缓刑。“我认为目前尚不清楚这些建议最终对布鲁克海文或RHIC的未来意味着什么,”布鲁克海文的临时实验室主任杜恩·吉布斯说,并补充说,所有三个实验室的主任都同意共同努力,以避免削减核物理学的预算。“这不仅是对RHIC的号召,也是对核物理学界的号召。”

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