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摘要：大型强子对撞机最大的成就之一是发现了希格斯玻色子粒子。这个说法包括了大型强子对撞机可以进行的未来研究和可能的新设施，这些设施可以在远远超出大型强子对撞机所能达到的能量范围内碰撞粒子。已经提出了两个或三个替代大型强子对撞机的可能方案。此外，大型强子对撞机的数据排除了包含超对称性的最简单理论。在我们纪念大型强子对撞机第一束光束诞生10周年之际，有必要对该设施的成就和未来的发展进行评估。
早在2008年，一束质子第一次绕着世界上最强大的粒子加速器大型强子对撞机（LHC）旋转。现在，十年后，是时候对我们所学到的东西进行评估了，感谢这个设施和未来的发展。
这个说法包括了大型强子对撞机可以进行的未来研究和可能的新设施，这些设施可以在远远超出大型强子对撞机所能达到的能量范围内碰撞粒子。已经提出了两个或三个替代大型强子对撞机的可能方案。因此，让我们回顾一下过去十年中我们所处的位置和我们所处的位置。
大型强子对撞机的故事既令人振奋又充满了动荡，其事件从灾难性的损坏到仪器运行最初几天的巨大磁铁，再到从那场悲剧中像凤凰一样的崛起，接着是扎实而令人兴奋的发现，包括希格斯玻色子的发现。这一发现为彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒赢得了诺贝尔奖，正如他们半个多世纪前预测的那样。对于全世界来说，全神贯注地关注粒子物理学的新闻是不寻常的，但是希格斯粒子的发现的宣布导致了全球的新闻广播。[希格斯粒子之外的5个难以捉摸的粒子]
发现新物理的物理学家也在他们的座位边上，等待着他们所希望的意外发现。近半个世纪以来，科学家们对亚原子物质的行为有了最新的理论认识。这种理解被称为粒子物理学的标准模型。
这个模型解释了普通物质的分子和原子的观测行为，甚至是迄今为止已知的最小的积木块的观测行为。这些粒子被称为夸克和轻子，夸克存在于构成原子核的质子和中子中，电子是最常见的轻子。标准模型还解释了所有已知力（重力除外）的行为。这确实是一项非凡的科学成就。
然而，标准模型并不能解释理论物理中的所有事情。它不能解释为什么夸克和轻子似乎存在于三种不同但几乎相同的结构中，称为世代。（为什么是三个？为什么不是两个？还是四个？还是一个？或者20？）这个模型不能解释为什么我们的宇宙是完全由物质构成的，当对爱因斯坦相对论最简单的理解是宇宙也应该包含等量的反物质时，
的标准模型并不能解释为什么对宇宙的研究表明原子的普通物质只占宇宙物质和能量的5%。其余的被认为是由暗物质和暗能量组成的。暗物质是一种只经历重力而不经历其他基本力的物质，而暗能量是一种渗透到宇宙中的排斥重力。在大型强子对撞机首次运行之前，像我这样的物理学家希望原子粉碎器能帮助我们解答这些令人费解的问题。最常被引用的解释这些难题的候选理论叫做超对称理论。这表明所有已知的亚原子粒子都有“超级合作者”对应粒子。反过来，这些可以为暗物质提供解释，并回答一些其他问题。然而，物理学家还没有观察到任何超对称现象。此外，大型强子对撞机的数据排除了包含超对称性的最简单理论。那么，大型强子对撞机完成了什么？”大强子对撞机已经做了很多
，除了整个希格斯玻色子的事情外，大强子对撞机已经向四个大型的实验合作提供了数据，产生了2000多篇科学论文。在大型强子对撞机内部，粒子是 ... as这是一个比较便宜的选择。[在世界顶尖的物理实验室内]另一个主要由中国研究人员支持的提议设想了一个全新的设施，大概是在中国建造的。这个加速器也将在大约61英里的范围内，它将电子和反物质电子碰撞在一起，然后在大约2040年切换到质子-质子碰撞。
这两个潜在的项目仍在讨论阶段。最终，提出这些建议的科学家们将不得不找到一个 ... 或一组 ... 愿意买单。但在此之前，科学家需要确定使这些新设施成为可能所需的能力和技术。这两个小组最近都发布了关于他们的设计的详尽的文档。这还不足以建造他们提议的设施，但足以比较未来实验室的预期性能，并开始进行可靠的成本预测。
调查知识前沿是一项艰巨的工作，从最初的建造如此规模的核设施的梦想，到核设施的运营，再到核设施的关闭，可能需要几十年的时间。在我们纪念大型强子对撞机第一束光束诞生10周年之际，有必要对该设施的成就和未来的发展进行评估。在我看来，下一代科学家将要研究令人兴奋的数据。也许，也许，也许，我们会更多地了解大自然迷人的秘密。
照片：世界上最大的原子粉碎机（LHC）世界顶级物理实验室内部世界上最美丽的方程式最初发表在《现场科学》上。
唐林肯是费米实验室的物理研究员。他是《大型强子对撞机：希格斯玻色子的非凡故事和其他会让你头脑发热的东西》（约翰霍普金斯大学出版社，2014）的作者，他 ... 了一系列科学教育视频。在Facebook上关注他。在这篇评论中表达的观点是他的。
Don Lincoln将这篇文章贡献给了Live Science的专家之声：评论版和见解。“
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