环形正负电子对撞机：物理、技术以及现状作者：靳松娄

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作者：靳松娄辛丑阮曼奇徐庆金朱宏博

中国科学院高能物理研究所)

摘要环形正负电子对撞机(CEPC)是中国高能物理学界提议建造的、下一代大型正负电子对撞机。 CEPC不仅可作为Higgs粒子工厂而运行，也可产生海量的Z玻色子以及W玻色子，进而从Higgs物理、电弱精密测量、味物理和QCD等各个方面对粒子物理标准模型进行全面、细致的验证，并以此来揭示标准模型背后的物理规律。自倡议以来，我国高能物理学界对CEPC项目的物理潜力及其各项关键技术进行了积极的研究，并于2018年11月正式发布了CEPC的概念设计报告。这意味着CEPC项目的初步设计蓝图已经完成。文章在CEPC《概念设计报告》的基础上简介了其物理潜力及相关技术的研究进展。

关键词环形正负电子对撞机，希格斯玻色子，精确测量，标准模型，新物理

1粒子物理和标准模型

粒子物理负责回答人类最古老、最深刻的两个问题，即世界是由什么组成的，以及它们的运行规则是什么。借助不断进步的技术手段，人类对这两个问题的理解也在不断加深。人们不断发现原有理论的缺陷，在修正和革新中一步步完善对自然的认识。

时至今日，我们对自然界的认识被总结为粒子物理的标准模型(StandardModel) 。标准模型预言了三种粒子：自旋为1/2的费米子，自旋为1的规范玻色子，以及自旋为0的Higgs粒子(图1) 。在标准模型看来，我们的物质世界由费米子(自旋为1/2)组成，而运行规律则通过玻色子(自旋为0或1)的交换来实现。这种交换不仅发生在费米子之间，同样也发生在玻色子之间(自相互作用) 。费米子和规范玻色子中的W、Z粒子都通过和Higgs场的相互作用获得质量，因此Higgs场也被人们称为质量之源。