伽馬光子對撞機可以利用傳統(tǒng)加速器與高能高頻率激光發(fā)生逆康普頓散射,，進而使高亮度的伽馬光束相互碰撞,。
在粒子物理前沿研究的驅(qū)動下，人類建造了各種類型的對撞機,。8月30日31日召開的香山科學會議上,，科學家呼吁在中國建設一種全新的對撞機——世界臺伽馬光子對撞機。
“這種對撞機的概念30多年前就被提出,，但目前上還沒有建成的伽馬光子對撞機,。”來自美國國家費米實驗室的周為仁教授解釋說，其背后有兩個原因,。
一方面,，激光技術發(fā)展水平不成熟，這種技術直到近幾年才得以滿足伽馬光子對撞機的要求,。另一方面,，伽馬光子對撞機的概念提出后，科學家先想到建設高能伽馬光子對撞機，而這種對撞機的建設基礎是能區(qū)在80—120GeV（10億電子伏特）的高能電子加速器,，后者哪怕在今天的技術條件下,，預計依然需要20年才能實現(xiàn)。
如今,，由中國粒子物理科學家組成的“伽馬光子對撞機研究小組”,，共同提出了MeV（百萬電子伏特）量級的低能伽馬光子對撞機建設方案。他們認為,，這種對撞機在現(xiàn)有激光技術和粒子加速器的基礎上就能實現(xiàn),。
“上世紀80年代以來，激光功率密度飛速提升,，從1016瓦每平方厘米發(fā)展到1022—1023瓦每平方厘米,。”中國科學院高能物理所研究員黃永盛介紹，低能伽馬光子對撞機對激光技術要求相對較低,，現(xiàn)有激光技術已可以滿足其門檻,。
與高能伽馬光子對撞機相比，低能伽馬光子對撞機也具有的物理學意義,。例如,，量子場論在100年前就已提出，但今仍未得到直接實驗驗證,。而MeV量級的伽馬光子對撞機可以為驗證量子場論提供的平臺,。此外，伽馬光子對撞機建成后可進行全新的實驗,，并有可能產(chǎn)生全新的科學發(fā)現(xiàn),。
黃永盛認為，低能伽馬光子對撞機的建設可以帶動相關技術和人才的發(fā)展,，為未來建設更高量級的伽馬光子對撞機打下基礎。
兩年前,，要不要在中國建造大型粒子對撞機的議題曾在科學界引起巨大爭論,。與前者相比，伽馬光子對撞機的規(guī)模要小得多,。根據(jù)伽馬光子對撞機研究小組的設計方案,，建設世界臺低能伽馬光子對撞機，占地僅500平方米,，建造成本預計1億到2億元,，3到5年便能建設完成。
“以前其他類型的粒子對撞機都由其他國家建成,，現(xiàn)在中國具備建成世界臺伽馬光子對撞機的條件,，應盡快抓住有利時機，否則又會被其他國家搶先一步。”黃永盛說,。
不過,，與會專家指出，雖然中國建設世界臺伽馬光子對撞機的技術條件基本成熟,，但其中存在的挑戰(zhàn)不容忽視,。
難題是，上述設計方案需要雙束激光和雙束電子同時到達兩個位置并發(fā)生相撞,，這需要皮秒量級的同步技術,。盡管目前的同步技術已高于皮秒量級，但僅應用于單束激光和單束電子相撞,，應用于雙束激光和雙束電子相撞還需大量技術驗證,。
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