還記得前段時間爭論得沸沸揚揚的中國周長100公里環(huán)形正負電子對撞機CEPC嗎？不少科學家主張建，但也有科學家表示反對，尤其是當今物理學泰斗楊振寧，更是堅決反對，認為高能物理盛宴已過。楊振寧一共提出了7點理由，其中最后一點更是明確說，高能物理應該尋找新的加速器原理。

言猶在耳，美國羅徹斯特大學最近就在《物理評論快報》上發(fā)表了一篇論文，聲稱發(fā)現(xiàn)了一種依靠激光脈沖的電子加速器技術，可以將加速器縮小10000倍，只需餐桌大小的地方，就能將電子加速到Tev級別的能量，未來可以用來研究上帝粒子（希格斯玻色子），甚至探索弦理論中額外維度和其它新粒子的存在，幫助實現(xiàn)愛因斯坦夢寐以求的宇宙大統(tǒng)一理論。

這項研究目前還處于理論階段，該加速器名叫激光尾場加速器（Laser Wakefield Accelerators, LWFA)，其原理大約在近40年前首次提出，并在2018年諾貝爾獎得主唐娜?斯特里克蘭（Donna Strickland）和熱拉爾·穆魯（Gerard Mourou）開發(fā)的啁啾脈波放大（CPA）技術上得到了推動。

和此前的尾場加速器不同的是，羅徹斯特大學的研究人員開發(fā)了一種類似圓形劇場的新型光學裝置，具有像“臺階”一樣的波長尺度，當大功率激光照射的時候，這些同心圓之間可以產生時間延遲，從而聚焦出一條高強度的線，而不是此前的點。當這個超短、高強度的光脈沖進入等離子體時，會產生類似摩托艇后面波浪一樣的尾場，而電子可以像沖浪者一樣在激光尾場中加速。

此前的激光加速器使用的是傳統(tǒng)的，無條理的光脈沖，其傳播速度比光速慢，這意味著電子會脫離尾場，從而限制對它們的加速。而羅徹斯特大學革命性新技術塑造的光脈沖，其峰值傳播速度可以達到光速，從而可以讓電子無限期地處于尾場中，并不斷獲得加速，單個4.5米長度的激光尾場加速器，就能夠把電子能量加速到TeV級別。

該研究的作者之一，資深科學家達斯汀·弗洛拉（Dustin Froula）說，這項技術可以使電子加速到現(xiàn)有技術無法達到的程度。看來楊振寧說的尋找新的加速器果然未卜先知，時代不同了，技術也在進步，科學家們或許真的可以用很小的代價，就實現(xiàn)此前需要天價才能做到的事情。這種激光加速器究竟能不能實現(xiàn)呢？或許在不久的將來我們就可以看到。

這項研究發(fā)表在3月31日《物理評論快報》上。