火曜日、全米科学アカデミーは、Electron-Ion Collider（EIC）と呼ばれる新しい粒子加速器プロジェクトを全面的に支持するレポートを発表しました。 サインオフは、プロジェクトを開始し、素粒子物理学を次のレベルに引き上げるための重要なステップです。
ヨーロッパの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）とは異なり、陽子をほぼ光速で陽子に粉砕しますが、この新しいマシンは高エネルギーの電子ビームを陽子またはより重いイオンに噴出します、とScienceの Adrian Choは報告しています。 これらの衝突は、報告書の共同議長であるノートルダム核物理学者のアニ・アプラハミアンがチョーに説明し、LHCと比較してよりクリーンで解釈しやすい結果を生み出し、陽子と原子核内のクォークとグルーオンがどうなっているかを調べるのに適しています配置されます。
結局のところ、新しい素粒子、または陽子、中性子、原子を構成する小片を特定するのにかなり良い仕事をしましたが、それらがすべてどのように適合するかを理解するのはまだ困難です。 陽子、または核が実際にどのように見えるのかさえ、私たちはまだ知りません。
MITの物理学者リチャードミルナーは、MITのニュースでジェニファーチュウに、新しい加速器は3つの主な質問に答えることができると語っています。1つ目は、陽子の質量がどこから来るかを理解することです。それに含まれるビットとピース。 （グルーオンによって生成された強い核力によって結合された3つのクォークの重量は、陽子の質量のわずか5％を占めています。）次に、研究者は角運動量または「スピン」の概念をよりよく理解したいと考えています。グルーオン、他の粒子を一緒に保持する粒子がどのように機能するかを明らかにするのに役立ちます。 「物質のグルーオンは宇宙の暗黒物質に少し似ています。見えないが重要な役割を果たしています」とミルナーは言います。 「電子イオン衝突型加速器は、核子と核内に多くのグルオンが密に詰まっていることに起因する新しい状態を明らかにする可能性があります。」
エネルギー省がプロジェクトを正式に開始するまでには数年かかると思われますが、2つの国立研究所はすでに加速器のホストを競っています。 このプロジェクトにより、ロングアイランドのブルックヘブン国立研究所の既存のイオンコライダー、またはバージニア州ニューポートニューズのトーマスジェファーソン国立加速器研究所の電子ビームがアップグレードされることが期待されています。 Natureの Edwin Cartlidge氏によると、3年前の原子力科学諮問委員会の報告では、プロジェクトの費用は少なくとも10億ドルになると示唆されていました。
プロジェクトのスケジュールは問題です。 施設を建設するエネルギー省は現在、ミシガン州立大学の希少同位体ビームのための7億3, 000万ドルの施設への資金提供の最中にあり、それが完了するまで別の大規模プロジェクトを管理する能力を持たない可能性が高い2020年に。
Cartlidgeはまた、中国とヨーロッパのCERNでの計画は現在、電子イオン衝突型加速器についても打ち消されており、3つのグループはすぐにプロジェクトを開始するために協力を検討する必要があるかもしれないと指摘します。 そして、米国には粒子加速器の歴史があります。 1993年、議会は、2012年のLHCで発見される数十年前にヒッグス粒子やその他の粒子の発見を導く巨大粒子加速器である超伝導スーパーコライダーをキャンセルしました。つまり、政治が邪魔される可能性がありますEIC。
Choは、これが最初のEICにならないことを報告しています。 ハドロン電子リングアクセラレータ（HERA）と呼ばれるプロジェクトのバージョンは、1992年から2007年にドイツで実施され、グルーオンの発見につながりました。 コライダーの米国版はより低いエネルギーで動作しますが、衝突の数は100〜1, 000であり、指数関数的に多くのデータを生成します。
2015年、有力な原子力科学諮問委員会がEICの建設を公に承認したとき、イリノイ州のアルゴンヌ国立研究所の核物理学者でありNSACの議長であるドナルドギーサマンは、EICの作成の科学的必要性について話しました。 「EICができるまで、核物理学の大きな領域がありますが、これは進歩しません。」
