美国能源部科学办公室计划合并核物理和高能物理项目
3月18日,美国能源部(DOE)科学办公室副主任邮件告知科学家,将合并其高能物理和核物理项目,取代目前各自独立的项目。科学办公室的其他项目,包括先进科学计算研究、基础能源科学、生物与环境科学以及聚变能源科学保持不变,该调整需几个月时间生效。[1]
研究人员表示,从科学角度来看,这一举措具有合理性。名义上,核物理学家研究原子核,而高能物理学家则寻找新的基本力和粒子。但两个领域都主要依赖于粒子加速器,近几十年里它们一直交织着。
此次合并“蕴含着许多协同效应”,布鲁克海文国家实验室的物理学家们希望将相对论重离子对撞机(RHIC)改造成耗资28亿美元的电子-离子对撞机(EIC)。合并高能和核物理项目或许能够更有效地利用高能物理领域的专业知识来推进该项目。此外,两者还有其他共同点,高能物理学家正在利用极其灵敏的探测器寻找不可见的暗物质粒子,这些探测器被放置在地下深处,以避免受到杂散辐射的干扰。核物理学家则使用类似的探测器来寻找极其罕见的核衰变,如果观测到这种衰变,就能证明中微子是其自身的反粒子,但由于这两项研究由不同的项目资助,因此人们很难在两者之间转换研究方向。
此举并非无先例。2003年之前,尽管国会分别通过不同的预算项目为两类研究提供资金,但DOE一直通过单一项目来管理二者。但核物理学家们指出,目前的举措存在风险。例如,正在耗资34亿美元建造的长基线中微子设施/深地中微子实验(LBNF/DUNE),将利用位于伊利诺伊州的费米国家加速器实验室产生的中微子粒子,向南达科他州一个巨大的地下探测器发射辐射。如果将两类项目合并,EIC可能不得不等到LBNF/DUNE建成后才能启动,这将造成严重的延误。
此外,合并核物理和高能物理项目预算将达到21.01亿美元,成为科学办公室的第二大项目,仅次于预算为26.78亿美元的基础能源科学项目。预算紧张时,如此庞大的项目“很容易被削减”。
(张秋菊)
[1] Energy Department merges nuclear and particle physics programs, unsettling researchers. https://www.science.org/content/article/energy-department-merges-nuclear-and-particle-physics-programs-unsettling-researchers