Propuesta de colisionador electrón-positrón chino
El Colisionador Circular de Electrones y Positrones ( CEPC ) es un acelerador de electrones y positrones propuesto por China para experimentar con el bosón de Higgs . Sería el acelerador de partículas más grande del mundo , con una circunferencia de 100 kilómetros (62 millas). [1]
El CEPC fue propuesto por el Instituto de Física de Altas Energías de la Academia China de Ciencias en 2012. [2] [1] Las proyecciones en 2023 eran que se presentara una propuesta al gobierno en 2025, y que la construcción se llevaría a cabo entre 2027 y 2035; el costo proyectado era de ¥36,4 mil millones, incluidos los experimentos. [3]
El diseño fue elaborado por un equipo de físicos internacionales. [1] El informe técnico de diseño se publicó en diciembre de 2023. [3]
Descripción
Se prevé que el CEPC tenga una energía máxima en el centro de masas de 240 GeV. [2] Estará ubicado a 100 metros (330 pies) bajo tierra y tendrá dos detectores. [1] Las colisiones electrón-positrón permitirán observaciones más claras que las colisiones protón-protón del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). [1]
Después de 2040, el colisionador podría convertirse en el Súper Colisionador Protón-Protón [2], con energías de colisión siete veces mayores que las del LHC. [1]
Programa de física
El CEPC permite un amplio programa de física. Como colisionador de electrones y positrones, es adecuado para mediciones de precisión, pero también tiene un gran potencial de descubrimiento de nueva física. Algunos objetivos posibles de física incluyen:
- Mediciones del bosón de Higgs: El CEPC, que funciona ligeramente por encima del umbral de producción de ZH, es una fábrica de bosones de Higgs . En el transcurso de un período de diez años, se planea recolectar 5 ab −1 con dos detectores, lo que corresponde aproximadamente a un millón de bosones de Higgs producidos. [4] Uno de los objetivos es poder medir la sección transversal de producción de ZH con una precisión del 0,5 %. Otros objetivos incluyen la medición del autoacoplamiento del bosón de Higgs y su acoplamiento a otras partículas.
- Cuando se ejecuta en el pico Z, se puede realizar una medición precisa de la masa del bosón Z y otras propiedades, por ejemplo, el acoplamiento Zbb̅. [5]
- Física más allá del Modelo Estándar : [6] A pesar de la energía del centro de masas más baja en comparación con el LHC, el CEPC podrá hacer descubrimientos o exclusiones en ciertos escenarios en los que el LHC no puede. Una situación destacada es cuando hay supersimetría, pero las masas de las supercompañeras están muy cerca una de la otra (casi degeneradas). En este caso, cuando una partícula SUSY se desintegra en otra más una partícula del Modelo Estándar, la partícula SM probablemente escapará a la detección en un colisionador de hadrones. En un colisionador e+e−, dado que el estado inicial se conoce completamente, es posible detectar tales eventos por su energía faltante (la energía transportada por las partículas SUSY y los neutrinos).
Véase también
Referencias
- ^ abcdef Gibney, Elizabeth (23 de noviembre de 2018). "Dentro de los planes para un megacolisionador chino que eclipsará al LHC". Nature . doi :10.1038/d41586-018-07492-w. S2CID 115440460 . Consultado el 26 de diciembre de 2021 .
- ^ abc "El Proyecto CEPC". Instituto de Física de Altas Energías . Consultado el 26 de diciembre de 2021 .
- ^ ab Gao, Jie; Li, Yuhui; Yu, Chenghui (27 de marzo de 2024). "Los diseños de China para un futuro colisionador circular". Correo del CERN . Consultado el 28 de marzo de 2024 .
- ^ LOU, Xinchou. "Resumen del proyecto CEPC" (PDF) .Taller de Física en el CEPC, 10-12 de agosto de 2015
- ^ Gu, Jiayin. "Sondeo de acoplamientos Zbb̅ en el CEPC" (PDF) .Taller de Física en el CEPC, 10-12 de agosto de 2015
- ^ Craig, Nathaniel. "Naturalidad y mediciones del Higgs" (PDF) .Taller de Física en el CEPC, 10-12 de agosto de 2015
Enlaces externos
