他充满希望的看向教授:“还有就是,那边现在到底是什么状态?有没有开始换室温超导?”
教授的话让他的希望落空了:“ 目前还在运行高亮度升级后的 LHC,能量 14TeV。他们规划的下一代 FCC,还停留在方案论证,经费、选址、技术路线都没完全定下来。室温超导这类新技术,他们还没有纳入正式工程基线。”
有人问道:“那能级够不够验证弦理论相关的物理?”
教授:“远远不够。LHC 的磁场只有 8.3 特斯拉,14TeV 离激发新物理区间还差一个量级以上,更不用说直接和弦相关的能标。”
还有人继续问:“那如果按腾格里对撞机的规格,用 800 特斯拉的室温超导磁体,环长 24 公里,这套配置能到多少能级?”
这个问题其实很好计算,他只是太激动了,教授微微一笑,理论物理方面很久没有讨论的这么热烈了,有人没等他回答继续在问:“教授,那如果给的 LHC 直接换上我们现在的室温超导磁体,能不能把磁场拉到 800 特斯拉,把能级提上去?”
教授:“不行,硬件先天卡死了。LHC 的隧道周长 27 公里,曲率半径太小。”
有人奇怪:“曲率小会有什么问题?”
他这个问题被人鄙视了,但今天教授兴致不错,很痛快的回答他:“粒子能量越高,需要的偏转半径越大。磁场越强,粒子转弯越急,但隧道半径就这么点,磁场一超过临界值,束流直接就会撞向管壁,根本存不住。”
有人提问:“也就是说,就算室温超导能做到 800T,装到 LHC 里也用不起来?”
不等教授回答,有同学就回答他了:“确实用不起来,它的二极磁体安装空间、孔径、束流管道、校正系统,全是按当年 8 到 12 特斯拉设计的。直径只有 7 米多不到 8 米,太小了。强行上高磁场,磁场分布、束流稳定性、辐射散热全部得崩盘。”
教授点头示意他说的很对,教室里开始你一言我一语展开了热烈讨论。
有人说:“那规划的下一代环形对撞机呢?”
教授笑了,带着点嘲笑的意思:“他们设想的是 100 公里级别的新隧道,但立项、资金、国际协作、建设周期全部悬着。在现有隧道里升级,天花板非常低,远远够不到弦理论需要的能标。”
刚刚那人继续问道:“所以这边,就算有室温超导,能做的工作也很有限?”
不等教授回答,同学们直接就回答上了:“客观上来说,就是这样。现有装置的几何参数决定了上限,不是换磁体就能解决的。”
“那夏国这边的新装置,是不是从一开始就为 800 特斯拉室温超导设计的?”
教授:“对,轨道曲率、磁体孔径、束流真空、地下防震、屏蔽结构,全部按高场、高稳定、高能量的目标匹配。”
有人失望的问道:“等于说…… 那边可能永远等不到能验证弦理论的装置了?”
教授没有直接回答,但他说的话很明显:“从当前技术路线和工程条件看,结论很明显。”
有些人有些失望了,但马上又变得高兴,的下一代工程直接被按死在图纸里了,未来不是很难说应该是可以肯定,不会有相应的资金和拨款。现在腾格里对撞机珠玉在前,他们唯一能做的也就做一些现有的优化方案,比如替换成室温超导体,降低维护费用,能级或许会再提高一些,但也有限。
但是那边的办事效率,大家都很清楚,等他们替换完了,这边估计都已经建设成功了。
硬件限制现在他们已经知道了,的隧道直径也就只有 7 到 8 米,而腾格里的隧道直径是30米,双方根本不在一个量级,能放下的设备的磁场屏蔽层也不是一个量级。
对撞机这种东西,磁场不是越大越好,而是在磁场稳定的情况下越大越好。
什么叫做磁场稳定, 简单来说如果磁场屏蔽要做好。如果紧临约束管的外面有个铁钉子,这个时候因为这里的磁场还很强,铁钉子就会被磁化,就会因此产生一个杂散磁场,就会转而影响内部磁场精度,从而导致实验的不精确,进而就是实验没法做,勉强做的话,出来的数据也没了参考意义!