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月球上的甚高能强子对撞机

高能物理 - 实验 2022-01-11 v3 高能物理 - 唯象学 加速器物理

摘要

本文勾勒了在月球大圆周长周围建造强子对撞机的长期前景。月球环形对撞机(CCM)周长约 11000 km,乐观假设二极磁场为 20 T,可达到 14 PeV 的质子-质子质心碰撞能量——比 CERN 的大型强子对撞机高一千倍。介绍了该项目的几个方面,包括选址、建造、月球上必要材料的可用性以及供电,并讨论了未来研究及确定各部分更具体可行性所需的进一步信息。探讨了机器参数和真空要求,并描述了注入方案。还列出了其他未知因素。由于多个组织对建立永久月球存在的强烈兴趣,CCM 可能成为高能粒子物理学的(次)下一代发现机器,并成为下一代机器(如 CERN 提出的未来环形对撞机或中国的超级质子-质子对撞机)以及其他未来机器(如海上对撞机、墨西哥湾对撞机)的自然继承者。CCM 将作为迈向位于太阳系的普朗克尺度对撞机的重要垫脚石。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.02048,
  title  = {A very high energy hadron collider on the Moon},
  author = {James Beacham and Frank Zimmermann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02048},
  year   = {2022}
}

备注

37 pages, 5 figures, 2 tables; new section on "Classification of Unknowns" added; accepted for publication in the New Journal of Physics