美国能源部宣布终止为中微子实验提供经费
时间:2017-12-07

  科学与发展网络(SciDev.Net) - 美国能源部宣布终止中微子实验资助

  据美国“自然”杂志报道,美国能源部官员上周宣布,如果按照原计划进行长基线中微子实验(以下简称LBNE),将很难提供为这个实验计划提供资金。随着消息浮出水面,LBNE实验的未来处于危险之中。本周,LBNE项目负责人将在伊利诺伊州Bativia的Fermilab会面,讨论如何保存实验。

  LBNE是研究中微子(已知最轻的粒子)的开创性实验。实验的支持者认为,尽管大型强子对撞机(LHC)给予了日内瓦的高能物理研究机构CERN--一个无可争议的粒子物理研究中心--CERN,但仍然允许美国在粒子物理领域占有重要地位。与LHC不同的是,LBNE实验通过研究中微子的行为,重点研究了粒子物理标准模型中与主导对称理论的矛盾问题。

  LBNE实验室发言人,纽约布鲁克海文国家实验室的Millingidivan说:如果他们不想执行这个计划,他们可以告诉我们,但是他们没有。他们要求我们提出一个计划来打破这个计划,并且在资金方面更加可以管理。

  根据最初的计划,LBNE实验将使用3万多吨液态氩来存储位于南达科他州里德(Reid),南达科他州(South Dakota)附近或反中微子束附近的遗弃的Homestead矿床下方1380公里的Fermilab发射的中微子束。本实验将测量三种不同类型的中微子和反中微子的振荡速度,并测试假设中存在的物质和反物质之间的不对称性。不对称的发现可以解释为什么宇宙中物质的数量远远超过反物质的数量。

  LBNE实验的成本在12亿美元到15亿美元之间。原来的起步时间在2022年到2024年之间,每年预算约2亿美元。美国总统奥巴马(Barack Obama)2013年的预算将能源部的年度高能物理研究预算削减600万美元至7.57亿美元。 LBNE实验占美国能源部预算的很大一部分。 Fermilab实验室主任Pierre O“Donona表示,该部门计划启动一个大规模的研究计划,因为能源部可能无法承担高能物理研究的资助。他指出:管理是关注先进制造业和能源技术,高能和核物理的压力。

  3月19日,能源部科学办公室主任比尔·布林克曼(Bill Brinkman)致函奥图曼,要求费米实验室分阶段制造LBNE实验设备,他在信中写道:“我希望费米实验室能够提出一个经济实惠的分期建设计划,并在每个阶段产生重要的科学发现。

  Diwan表示能源部在每个阶段都没有透露资金,LBNE实验的未来取决于这些数字。目前,Fermilab已经提出了几个选择。第一种方法是首先在废弃的霍尔姆斯基矿山建立一个液氩探测器,用它来研究宇宙射线,然后将费米实验室的中微子带入该线。另一种方法是首先将费米实验室的中微子在线,研究中微子和电子的相互作用,然后建立探测器。 LBNE项目负责人Fermilab的Jim Ferlett认为,第三种可能性是放弃在地下构建地下LBNE设施的想法,改为建立一个地面探测器。虽然地基探测器暴露在大量的宇宙射线中,但研究很少使梦想中的质子衰变过程等奇怪的物理现象黯然失色,但LBNE实验的主要目标仍然可以实现。

  LBNE实验是提议的地下实验室的一部分,其中将进行大量的实验来研究一系列没有宇宙射线的稀有过程。该设施类似于意大利拉奎拉的Grand Sasso国家实验室或日本飞City市的Super-Kamioka探测器。当国家科学基金会(National Science Foundation)的国家科学委员会(National Science Council)投票决定是否在Homestead建设实验设施时,2010年LBNE试点项目第一次受到威胁。

  毫无疑问,废除LBNE实验将引发美国物理学家的担忧,并使他们非常激动。今年1月,40多位着名理论物理学家致信布林克曼,要求能源部资助实验。 “自然”杂志想采访布林克曼没有任何回应。这封请愿书由三位诺贝尔奖获得者签署,其中包括德克萨斯大学奥斯丁分校的理论家史蒂文•温伯格(Steven Weinberger)。温伯格指出,中微子质量的发现只能通过实验获得,标准的粒子物理模型并不能预测这种现象。尽管LBNE实验的成本很高,但相当于一个中等规模的太空探索项目,远远低于LHC。他说,美国应承担在大型强子对外开发高能物理研究设备的任务。这是我们在这个研究领域保持一席之地的最好机会。

  自然报告(英文)

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