欧洲粒子物理学家1月15日发布了目前世界上最大的粒子加速器、跨越瑞士和法国边界的长达27公里的大型强子对撞机（LHC）继任者的设计方案。这份报告呼吁建造一个周长为100公里的更大的粒子加速器，用以详细研究希格斯玻色子。希格斯玻色子是LHC在2012年发现的一种奇异的新粒子。这台新机器——目前被称为未来环形对撞机（FCC）——将花费90亿欧元。根据位于瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室CERN发布的一份声明，FCC将在LHC按计划关闭后，于2040年左右开始运行。

　　在粒子物理研究中，科学家需要用加速器使微小的粒子获得极高的速度，然后让它们碰撞，观察相关结果。

　　CERN表示，FCC构想如能实现，将以前所未有的能量让基本粒子碰撞，能用于精确研究希格斯粒子之间如何相互作用，还有助于探索暗物质、反物质等。

　　据《科学》杂志报道，LHC通过将质子加速对撞以产生目前可能发生的最高能量的碰撞。相比之下，拟议中的FCC计划以目前LHC的1/35的能量（但比之前任何正负电子对撞机的能量都要高）将电子粉碎成它的反物质对应物——正电子。电子—正电子的碰撞仍然有足够的能量产生希格斯玻色子，但它们同时比LHC的碰撞更干净、更容易分析。这是因为质子是由其他叫做夸克和胶子的粒子组成的杂乱物体。相反，据目前物理学家所知，电子和正电子是不可分割的基本粒子。

　　电子—正电子对撞机将通过搜索希格斯粒子衰变方式与标准模型预测之间的差异，寻找科学家现有标准模型之外的物理学线索。FCC还将成为另一种未来质子对撞机的敲门砖，这种对撞机的能量将达到LHC的7倍，从而有望爆发产生新的粒子，而电子—正电子对撞机只能够推测这些粒子的存在。这种对撞机将花费150亿欧元，在2050年或更晚的时间使用FCC的隧道进行工作。通过覆盖建造隧道所需的50亿欧元的费用，FCC将大大减少这台终极机器的建造及运行成本。

　　CERN之前就成功实现了这种隧道式的设想。它建造了大型正负电子对撞机（LEP），该对撞机从1989年运行到2001年，并详细研究了之前发现的被称为W和Z玻色子的标准模型粒子。CERN随后拆除了LEP，并在同一隧道中建造了LHC。

　　然而，欧洲物理学家正面临着竞争。与此同时，日本物理学家希望建造一个20公里长的直线对撞机。它也会碰撞电子和正电子以产生希格斯玻色子。CERN的研究人员还计划研制一种线性对撞机，并致力于一种更新颖的加速技术。

　　当LHC在2010年开始收集数据时，粒子物理学家就希望，除了希格斯玻色子，LHC还能爆发出其他新的粒子，并打破其与标准模型长达数十年的僵局。然而，LHC没有制造出这样的粒子，尽管CERN的研究人员计划收集比现在多10倍的数据。如果没有更多的发现，物理学家可能难以说服各国政府花费数十亿美元单独研究希格斯粒子。