『彼得·希格斯』神秘的质子内部世界( 三 )


本文插图
图:EicC装置设计图
EicC白皮书已在《核技术》在线发表
探针尺度由对撞机的能量决定 。 EicC的探针尺度大约在质子的百分之一到千分之一左右 , 是研究海夸克的最佳区域 。 EicC建成后 , 将是世界上第一台运行于海夸克能区的极化电子离子对撞机 。
EicC的主要物理目标包括海夸克一维和三维结构的精确测量 , 原子核结构与性质、奇特强子态和质子质量起源等重大基础科学问题的研究 。 相信更广泛、更深入的物理目标还会被不断地提出来 。
中国EicC和美国EIC主要有什么不同呢?
能量和物理目标不同 。 EicC能量位于正在运行的美国杰斐逊实验室(JLab)装置和未来高能EIC之间的空白区 。 三大装置的物理目标相互补充:EicC主要研究海夸克结构 , 而美国EIC集中于胶子物理研究 , 目前正在运行的杰斐逊实验室则主要研究价夸克结构 。
『彼得·希格斯』神秘的质子内部世界
本文插图
图:EIC将物质结构研究从价夸克推进至海夸克和胶子层次
展望
电子离子对撞机是目前世界上可提供数据 , 供科学家最大限度地理解QCD理论的唯一被考虑建设的实验装置 。 但是 , 建造电子离子对撞机对加速器和探测器等技术提出了巨大的挑战 , 这些挑战将有望促进加速器科学的发展 。 这将不仅使核物理学科受益 , 也将推动未来医学、材料学和芯片工业的发展 。
电子离子对撞机的建造与运行 , 将使核物理的研究迎来一个新的时代 。 我们期待大批年轻人投入到这项探索核物质结构最前沿的基础研究中去 。
致谢:感谢中国极化电子离子对撞机工作组的专家们 , 特别感谢南京大学王凡教授为本文提出许多很有价值的意见和建议 。
主要参考文献:
1. 《中国极化电子离子对撞机计划》 , 2020.
http://www.j.sinap.ac.cn/hjs/CN/Y2020/V43/I2/20001
2. Electron Ion Collider: The Next QCD Frontier Understanding the glue that binds us all, arXiv:1212.1701.
3. 美国国家科学院《美国电子离子对撞机科学评估报告》
来源:中国科学院近代物理研究所
编辑:小林绿子
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