粒子加速器について考えるとき、ほとんどの人は CERN を想像します。フランスとスイスの国境の下にある27キロメートルのトンネルにより、ヒッグス粒子の発見が可能になった。 宇宙の最も素粒子のいくつかを研究し、現代物理学の基本理論をテストします。 1952 年の創設以来、数十年にわたり、加速器研究の世界的な参考資料となってきました。
しかし、科学地図は変わり始めています。中国は立ち上がったばかり 高強度重イオン加速器施設 （重イオン加速器施設） 高強度（HIAF））は、国の南部の恵州市にある巨大な科学インフラであり、すべての技術テストに合格した後、実験運用を開始したばかりです。そして彼はそれをやり遂げた このタイプの設置の重要なパラメータであるビーム強度のいくつかの世界記録を破りました。
CERN との比較は避けられませんが、両研究所は異なる目的を追求しています。 大型ハドロン衝突型加速器（LHC）は、主に陽子を光速に近い速度まで加速して正面衝突させます。 これらの衝突は、ビッグバン後の数分の一秒に存在する状況と同様の状況を再現し、自然界の最も基本的な粒子を研究することを可能にします。
一方、HIAF は重イオン、つまり単純な陽子よりもはるかに大きい原子核を扱います。水素からウランまで加速し、ほんの一瞬しか存在しない非常に不安定な原子核を数千個生成することができます。 それは中国の加速器を一種の核タイムマシンに変える。 私たちの体を構成する元素の多く（骨のカルシウム、血液中の鉄、肺の酸素、歯のフッ素）は、数十億年前に巨大な星の内部または超新星爆発の際に誕生しました。
しかし、これらの「初等児の誕生」とその核反応の多くは依然として謎のままです。 HIAFは、宇宙で最も重い化学元素がどのように形成されるかを理解するために、制御された条件下でこれらのプロセスの一部を再現することを可能にします。また、核物理学における大きな疑問の 1 つを探るのにも役立ちます。 原子核がどこまで存在すると安定でなくなるか。 したがって、HIAF の科学者自身がこれを超顕微鏡と表現するのも不思議ではありません。その主な利点は、達成されるエネルギーだけでなく、各パルスで加速できる膨大な数の粒子にあります。
初期テストでは、酸素ビームとビスマスビームの記録的な強度を達成し、設計された仕様を超えていました。さらに、科学者たちは、非常に不安定な同位体（化学元素の「いとこ」。陽子の数は同じだが中性子の数が異なる）の質量を前例のない精度で測定することに成功した。 金を検出し、2 つの新しい同位体を検出し、システムの感度を示しました。
科学では、多くの場合、より多くの粒子があることは、より良い統計を取得することと同じです。これは、動物の種を特定しようとするのと似ています。10 個の標本を観察すると情報が得られます。何百万もの研究を行うことで、目に見えないパターンを発見できるようになります。これらの施設は通常、最も基礎的な研究に関連していますが、その応用は最終的に日常生活にまで及ぶことがよくあります。 重イオンビームは、新材料の開発や宇宙放射線を受けた部品の挙動の研究にすでに使用されています。、生物学的プロセスを研究し、粒子線治療を通じて一部のがん治療を改善することもできます。
HIAF は CERN に取って代わるだけでなく、より深い変化を象徴しています。 20 世紀のほとんどの間、大規模な科学参考研究所はヨーロッパと米国に集中していました。 現在、中国は地球上の主要な科学極の一つとなることを目指し、望遠鏡、核融合炉、量子コンピューティング、粒子加速器に数十億ユーロを投資している。 HIAF はその戦略の一環です。
CERN は、今後何年にもわたって、高エネルギー素粒子物理学の偉大な世界基準であり続けるでしょう。しかし、中国の加速器の稼働は、フロンティア研究がもはや単一の重心ではないことを示しています。 人工知能、宇宙探査、量子コンピューティングと同様、21 世紀の科学はますます多極化するでしょう。
