加速器建設:日本停滯,中國或領跑

2022/04/28


       小玉祥司:新一代加速器匯聚尖端科學技術的精粹、被寄予打開通向新物理理論突破口的期待,圍繞新一代加速器的建設,歐美投向日本的嚴厲視線正在加強。原因在於,針對以日美歐為中心的國際共同計劃,日本推遲作出決斷,在此情況下,中國借助自主計劃領跑的可能性正在提高。新一代加速器能應用於半導體製造等,如果不能及時參與,有可能在尖端産業領域落後於人。從經濟安全保障的觀點來看,日本也需要採取與歐美步調一致的行動。

 

       尖端技術的「搖籃」

 

       新一代加速器「國際直線對撞機(ILC)」是用於大量産生和詳細分析成為諾貝爾獎對象的「希格斯玻色子」的設施,被期待能更新有關宇宙和物理的法則。

 

國際直線對撞機的建成效果圖。將大量産生希格斯玻色子,探索宇宙之謎(圖由Rey.Hori/KEK提供)

 

       要建設國際直線對撞機,需要超導技術、最尖端半導體製造所需的超高真空技術以及分析大量數據的IT等,可以説是未來尖端産業所必需的技術的搖籃。

 

希格斯玻色子2012年通過加速器實驗得到確認,在理論上作出預言的希格斯博士(右)獲得諾貝爾獎

(照片由歐洲核子研究組織提供)

 

       自1993年起,以日美歐的科學家為中心,正式推進國際直線對撞機計劃,力爭在日本建設。不僅是科學家,美國政府也顯示出積極支援在日本建設的態度,歐洲也敲定了在新一代加速器中重視國際直線對撞機的方針。不過,作為建造候選地的日本擔心整體上達到約8000億日元的建設費等,並沒有顯示出積極姿態,國際直線對撞機計劃最近數年處於停滯不前的狀態。

 

       在這種背景下,2月日本文部科學省的第2期專家會議發佈的報告令日本面臨比此前更加嚴厲的視線。針對原本力爭于2021年度(截至20223月)內設立國際直線對撞機的「籌備研究所」一事,得出了「為時尚早」的結論。在國際直線對撞機建設被提出的1990年代以後,文部科學省多次在專家會議等場合針對對撞機建設展開討論, 但結論都是「為時尚早」。

 

       世界主要加速器研究設施的負責人和研究人員代表匯聚一堂的國際未來加速器委員會(ICFA4月基於上述報告而發表了聲明,表示「將在明年之前關注國際討論的進展狀況等」。

 

       出席該委員會會議的東京大學教授森俊則表示,「這一訊息包含著以最小限度的延遲啟動國際直線對撞機籌備活動的強烈期待,同時也意味著如果進一步推遲則不能繼續等待」。可以説是設置期限,敦促日本作出設立「籌備研究所」的決斷。「籌備研究所」是為了推動有望參與國際直線對撞機的日美歐等各國政府達成最終協議、同時推進技術探索而設立的組織。

 

       國際未來加速器委員會敦促日本儘早作出決斷是因為,如果這樣停滯不前,可能會落後於中國推進的新一代加速器「環形正負電子對撞機(CEPC)」計劃。國際直線對撞機力爭2030年代投入運作,而中國的環形正負電子對撞機也把目標定為2035年前後投入運作。如果國際直線對撞機的籌備遲遲沒有進展,環形正負電子對撞機將率先投入運作。

 


 

       此外,國際未來加速器委員會的聲明在強調新一代加速器重要性的時候,不僅提及國際直線對撞機,還提到中國的環形正負電子對撞機。據分析中國展開了積極遊説,但此前國際直線對撞機是討論的中心。一位研究人員表示「聲明提及環形正負電子對撞機,這令人驚訝」。如果國際直線對撞機的籌備工作推遲,在新一代加速器領域,中國有可能成為世界的中心。

 

 

       美國目前沒有像國際直線對撞機這樣的新一代加速器計劃。歐洲正在討論名為「未來環形對撞機(FCC)」的加速器,但投入運作的時間要等到2050年前後。如果國際直線對撞機無法實現,環形正負電子對撞機將成為世界唯一的新一代加速器。

 

       雖然説科學沒有國界,但由於中美對立的激化和俄羅斯進攻烏克蘭,被稱為「新冷戰」的狀態正在産生。如果在稱得上尖端技術搖籃的新一代加速器領域被中國超越,從培育尖端産業的角度來看,對日美歐而言也很難説是好事。

 

日本首相岸田文雄在參議院全體會議上進行答辯(4月13日)

 

       在日本國會,經濟安全保障推進法案已在眾議院通過,在413日的參議院全體會議上進入審議。法案以確保半導體等尖端産品的供應鏈等為核心議題,但對經濟安保來説,未來的尖端技術的培育和確保也是重要主題。國際直線對撞機可能成為這種麵向未來的經濟安保的重要王牌之一。此外,作為彰顯日美歐團結的象徵性計劃,意義也很突出。日本不應一直停止作出判斷,而應該對國際直線對撞機建設發揮領導力。

 

       本文作者為日本經濟新聞(中文版:日經中文網)編輯委員 小玉祥司

 

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