歐洲公布了未來的高能加速器戰略規劃

2020年6月19日，經過兩年的討論和審議，歐洲核子研究中心（CERN）宣布，他們已經更新了在全球粒子物理領域內指導歐洲粒子物理學未來發展的戰略。戰略強調了粒子物理學的繼續發展對整個科學的影響，以及相關的技術、社會和人力資本等問題。

通過探測更高的能量和更小的距離尺度，粒子物理學已經取得了很大的發展，這些新發現改變了人們對世界本質的認識。然而，宇宙的許多奧秘，如暗物質的性質，以及為什么正物質比反物質要多的多等問題，仍有待探索。2020年歐洲粒子物理戰略的更新明確提出了該領域近期以及長遠未來的發展願景，歐洲將繼續在解決粒子物理領域的突出問題和該領域正在開發的創新技術方面佔據領導地位。

此次更新的戰略中明確擁有最高優先級的是對希格斯玻色子的詳細研究（希格斯玻色子是一種很獨特的粒子，它提出了關於自然界中質量的起源和真空的基本規律等深刻的問題），以及繼續對高能物理前沿的新探索，這是當下解決粒子物理學問題的兩個關鍵和互補的方法。

歐洲核子研究委員會主席烏蘇拉·班斯勒強調，「該戰略首先是由科學驅動的，因此該領域制定戰略的首要目標是以科學研究為最高優先級的。歐洲戰略小組(ESG)是理事會設立的一個特別機構，它成功地引導了數百名歐洲物理學家參與戰略反思。該戰略中概述的科學願景應作為歐洲核子研究中心的指導方針，並促進整個歐洲進行持續戰略合作的連貫科學政策。

高亮度LHC（High-Luminosity LHC）的升級工作目前正在進行，它將在未來十年內成功完成，這將是下一步歐洲粒子物理學研究的焦點。該戰略強調了繼續加強新的加速器、探測器和計算技術的研發的重要性，這是所有未來項目繼續進行的必要先決條件。

該文件還強調了繼大型強子對撞機(LHC)之後，建立作為希格斯粒子工廠的電子-正電子對撞機的必要性。2012年，LHC發現了希格斯玻色子，它將成為在標準模型之外尋找新的物理學的強大工具。這樣的一臺機器具有極高的精度，將在一個非常乾淨的環境中產生大量的希格斯玻色子，這將在繪製希格斯玻色子與其他粒子的多種相互作用方面取得巨大進展，並將成為一個更大、更深入的研究項目的重要組成部分，為進一步的探索指明方向。高亮度LHC預計將在2038年完成，之後將繼續在此基礎上考慮建設新的電子-正電子對撞機的必要性。

升級比 LHC高得多的能量，將產生新的發現，並有可能揭示暗物質的性質等謎團。可以確定的是，粒子物理正在準備進入下一個全新的階段，追求更高的能量和更小的尺度。

戰略的另一個重要建議是歐洲將在全球高能物理領域開展廣泛合作，並進行技術上和經濟上的可行性研究，為下一代正負電子對撞機的進行作鋪墊。

進一步建議還指出，歐洲將繼續支持日本和美國的中微子項目。並同相近領域例如天體粒子和核物理學開展更廣泛的合作。

CERN總理事比奧拉·吉亞諾蒂稱：「這是一個雄心勃勃的戰略，它為歐洲核子研究中心勾畫了一個光明的未來，是一個謹慎的、循序漸進的方案。」

ESG主席夏蓮娜·阿布拉莫維奇解釋說：「下一步自然是探索高優先級建議的可行性，同時繼續擴展項目的多樣化方案。歐洲應該對整個高能物理領域的重要項目敞開大門，比如擬議中的國際直線對撞機項目。

除了直接的科學回報之外，歐洲核子研究中心主要研究基礎設施還具有廣泛的社會影響，這得益於它們的技術、經濟和人力資本。加速器、探測器和計算技術的進步對醫學和生物醫學技術、航空航天應用、文化遺產、人工智慧、能源、大數據和機器人技術等領域都產生了重大影響。與大型基礎研究項目建立夥伴關係有助於推動產業創新。在人力資本方面，早期職業科學家、工程師、技術人員和專業人才的培養為行業和社會其他領域提供了專業的人才庫。