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 2008年に放棄された超伝導超大型加速器の敷地 | |
| 一般的なプロパティ | |
|---|---|
| アクセラレータタイプ | シンクロトロン |
| ビームタイプ | プロトン |
| ターゲットタイプ | コライダー |
| 梁の特性 | |
| 最大エネルギー | 約40TeV [1] |
| 最大輝度 | 1 × 10 33 /(cm 2 ⋅s) [1] |
| 物理的特性 | |
| 周 | 87.1キロメートル（54.1マイル）[1] |
| 位置 | テキサス州ワクサハチー |
| 座標 | 北緯32°21′51″ 西経96°56′38″ / 北緯32.36417° 西経96.94389° / 32.36417; -96.94389 |
| 機関 | 米国エネルギー省 |
| 運行日 | 未完成 |
超伝導超大型加速器（SSC）（別名「デザートロン」[2]）は、アメリカ合衆国 テキサス州ワクサハチー近郊に建設中だった粒子加速器複合施設である。
計画されていたリングの円周は87.1キロメートル（54.1マイル） 、陽子当たりのエネルギーは20TeVで、世界最大かつ最もエネルギーの高い粒子加速器となるよう設計された。研究所の所長はテキサス大学オースティン校の物理学者ロイ・シュヴィッタースであった。エネルギー省長官のルイス・イアニエロが最初のプロジェクト所長を務め、その後、1990年5月に国防総省からSSCプロジェクトに着任したジョー・シプリアーノが続いた。[3] 22.5キロメートル（14マイル）のトンネルが掘削され、約20億ドルが費やされた後、このプロジェクトは1993年に米国議会によって中止された。[4]
提案と開発
スーパーコライダーは1984年の国家基準設計研究で正式に議論され、陽子あたり20TeVの設計エネルギーを持つ機械の技術的および経済的実現可能性を検討した。[5]
1983年初頭、HEPAP（高エネルギー物理学諮問委員会）は、米国高エネルギー物理学プログラムのための新施設に関する小委員会を結成した。スタンフォード大学の物理学者スタンレー・ウォジツキが率い[6]、「今後5年から10年で最先端の米国高エネルギー物理学プログラム」のための勧告を行うことを任務とした。[7] HEPAP小委員会は、米国が超伝導超大型加速器を建設することを勧告した。[8] [9]
フェルミ国立加速器研究所所長で後にノーベル物理学賞を受賞した レオン・レーダーマンは、超伝導超大型加速器プロジェクトの初期の著名な支持者であり、一部の情報源によると設計者[10]または提案者[11]であり、プロジェクト存続期間中の主要な支持者および擁護者でもありました。[12] [13]
中央設計グループ（CDG）はカリフォルニア州ローレンス・バークレー研究所に組織され、物理学者たちが集まってSSCの設計活動を支援する場となった。1980年代半ばには、バークレーの理論家J・デイビッド・ジャクソン、フェルミ国立加速器研究所のクリス・クイッグ、コーネル大学のモーリー・ティグナー、スタンレー・ウォジツキ、レーダーマン、シカゴ大学のジェームズ・クローニン、ハーバード大学の理論家シェルドン・グラショー、ロイ・シュヴィッタースなど、多くの一流の高エネルギー物理学者がスーパーコライダーの推進に尽力し続けた。[14]
1980年代半ばには、米国エネルギー省による大規模な調査も行われた。1993年後半までに17本の坑道が掘られ、23.5km（14.6マイル）のトンネルが掘削された。 [4] [15]
部分的な建設と財政問題
設計と最初の建設段階の間、プロジェクトの高額な費用について白熱した議論が続いた。1987年、議会はプロジェクトが44億ドルで完成できると伝えられ、テキサス州フォートワース近郊の議長 ジム・ライトの熱烈な支持を得た。[4] [16]繰り返し議論されたのは、NASAの国際宇宙ステーション（ISS）への貢献と同額の費用対効果であった。[4]プロジェクトの批判者（米国の他の州を代表する議員や、宇宙ステーション以外の分野で研究し、その資金を自らの分野に使った方がよいと考える科学者）[4]は、米国にはその両方を賄う余裕はないと主張した。
イリノイ州フェルミ国立加速器研究所の既存の物理的および人的インフラを利用しないことによって生じる追加コストの推定額は4億9500万ドルから32億8000万ドルの範囲である。[17]
指導者たちは、ヨーロッパ、カナダ、日本、ロシア、インドからの資金援助を期待していた。しかし、このプロジェクトはアメリカの優位性を促進するものだと宣伝されたことで、その期待は裏切られた。[18]ヨーロッパの資金は、すでに大型ハドロン衝突型加速器に取り組んでいた欧州原子核研究機構（CERN）に残った。インドは5000万ドルを約束したが、日本との交渉は自動車産業の貿易摩擦で行き詰まった。[18] SSCの資金援助について議論されるはずだった日米貿易使節団は、ジョージ・H・W・ブッシュの嘔吐事件で終わった。[18]
議会は、このプロジェクトのために毎年の予算を割り当て始めた。1992年、下院の過半数（231対181）が反対したが、上院の支持（62対32）により最終予算に盛り込まれた。[19] 1993年初頭、プロジェクト請負業者からの資金で支援されたグループが、プロジェクトを直接支援するよう議会に働きかける広報キャンペーンを組織した。[20] 2月、会計検査院は12億5,000万ドルの建設予算が6億3,000万ドル超過したと報告した。3月までに、ニューヨークタイムズは推定総費用が84億ドルにまで膨れ上がったと報じた。[19] 6月、非営利団体の政府監視プロジェクトは、エネルギー省の監察総監による監査報告書の草案を発表し、スーパーコライダーの高コストと担当者の管理のまずさを厳しく批判した。[20] [21] 監察官は、3年間で50万ドルの疑わしい経費を調査したが、これにはクリスマスパーティーの費用12,000ドル、ケータリングランチの費用25,000ドル、オフィスの観葉植物の購入と維持費21,000ドルが含まれていた。[22]この報告書はまた、プロジェクト支出の2億300万ドル、つまりその時点までに費やされた資金の40％について文書が不十分であると結論付けた。[23]
1993年、ビル・クリントン米大統領は、議会に「この重要かつ挑戦的な取り組みを」完了まで支援し続けるよう要請し、中止を阻止しようとした。「この時点でSSCを放棄することは、米国が基礎科学におけるリーダーシップの立場を危うくすることになる」ためである。[24]
キャンセル
20億ドルが費やされた後（4億ドルは開催地のテキサス州、残りはエネルギー省[18]）、下院は1993年10月19日に資金提供を拒否し、上院の交渉担当者は資金を回復できなかった。[25]下院でのジム・スラッテリー下院 議員の成功した調整の後、 [25]クリントン大統領は1993年10月30日に最終的にプロジェクトを中止する法案に署名し、科学にとっての「重大な損失」を遺憾に思うと述べた。[26]
中止の要因は多かった。[4]コスト見積りの上昇（120億ドルに）[27]物理学者とエネルギー省職員による管理のまずさ、ソ連の崩壊と冷戦の終結によりアメリカ科学の優位性を証明する必要がなくなったこと、同等の価値を持つ多くの小規模な科学実験に同じコストで資金を提供できるとの考え、議会の全般的な支出削減の希望（米国は2,550億ドルの予算赤字を抱えていた）、テキサス州知事アン・リチャーズの消極的態度、[28]ビル・クリントン大統領が当初このプロジェクトを支持しなかったのは、リチャーズの前任者であるビル・クレメンツ、クリントンの前任者であるロナルド・レーガン、ジョージ・H・W・ブッシュの政権時代からである。[29] プロジェクトの中止は科学界からの反対によっても緩和された。フィリップ・W・アンダーソンやニコラス・ブルームベルゲンなどの著名な物性物理学者は、議会でこの計画に反対する証言を行った。彼らは、SSCは確かに質の高い研究を行うだろうが、一部の支持者が主張するように、それが新しい基礎知識を獲得する唯一の方法ではないため、不当に高価であると主張した。SSCの科学的批評家は、物性物理学や材料科学などの他の分野の基礎研究は、高エネルギー物理学に比べて資金が不足しているが、これらの分野の方が技術的および経済的利益をもたらす応用を生み出す可能性が高いと指摘した。[30]
キャンセルに対する反応
ノーベル物理学賞受賞者のスティーブン・ワインバーグは、SSCの廃止を、科学研究への資金提供、適切な教育、医療、交通・通信インフラ、刑事司法および法執行機関の供給における一般的な危機を含む、より大きな国家的および世界的な社会経済危機の文脈に位置付けました。[4]
SSCの主導的な推進者であり擁護者であるレオン・レダーマン[12] [13]は、プロジェクトの終焉と議会の支援喪失を背景に、科学普及書を執筆した。1993年に出版された「神の粒子：宇宙が答えなら、疑問は何か？ 」は、SSCが支援していたであろう科学的研究の重要性を広く認識してもらうことを目的としている。この本は、ヒッグス粒子の「神の粒子」というニックネームを広めた。[31]
SSCの閉鎖はダラス・フォートワース都市圏の南部に悪影響を及ぼし、特にトリニティ川の南に位置するダラスの地域では軽度の不況を引き起こした。[32]プロジェクトが中止された時点で、すでに22.5km (14.0 mi)のトンネルと地上までの17の立坑が掘られており、この大規模な施設にすでに20億ドル近くが費やされていた。[33]
大型ハドロン衝突型加速器との比較
SSCの計画衝突エネルギー2 x 20 = 40 TeVは、欧州の同等施設であるジュネーブのCERNにある大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の2 x 6.8 = 13.6 TeV（2023年現在）のおよそ3倍でした。[34]しかし、計画された光度はLHCの設計光度のわずか10分の1でした。
SSCのコストは、巨大なトンネルを掘る大規模な土木工事によるところが大きいと主張する者もいたが、これはいくぶん歪曲された主張である。トンネル工事と従来の施設建設の予算は、総予算コストの約 10% に過ぎなかった (総コスト 100 億ドルのうち 11 億ドル)。主なコスト項目は磁石であったが、これはまだ実験室開発段階にあり、そのため最終コストにはより高いレベルの不確実性が伴っていた。[要出典] LHC のリング円周は 27 km (17 マイル) であるのに対し、SSC の計画円周は 87.1 km (54.1 マイル) である。
LHCのコスト面での利点は、既存のエンジニアリングインフラストラクチャと大型電子陽電子衝突型加速器の27kmの洞窟を使用し、高エネルギー粒子を利用可能なトンネルに曲げるための革新的な磁石設計を使用していることです。[35] LHCの建設には最終的に約50億ドル相当の費用がかかりました。CERNの総運営予算は年間約10億ドルです。大型ハドロン衝突型加速器は2008年8月に稼働を開始しました。[36]
2021年のインタビューで、シュヴィッタースは、このプロジェクトが完了していたら、スイスでヒッグス粒子が発見される10年前にヒッグス粒子が発見され、CERNの年間12万人と同等の訪問者が北テキサスに集まっていただろうと推測した [37] 。
サンプルランからのプリフォーム超伝導体ロッドの断面
サイトの運命
プロジェクトが中止された後、メインの敷地はテキサス州エリス郡に譲渡され、郡は何度も土地の売却を試みた。土地は2006年8月に故JB・ハントが率いる投資グループ、コライダー・データ・センターLLCに売却された。[38]
2009年、コライダーデータセンターは、GVAコーリー社と契約を結び、この場所をデータセンターとして売り出しました。[39] 2012年、化学会社マグナブレンド社は、地元コミュニティからの反対を押し切って、この土地と施設を購入しました。[40] 施設内の建物は、窃盗や麻薬パーティーの格好の場となっていましたが、マグナブレンド社によって改装され、2013年に再オープンしました。[41]この施設では、エネルギーサービス業界向けにさまざまな油田製品を製造しています。
大衆文化では
1993年10月18日、議会がスーパーコライダーへの資金提供を取りやめる前日に放送された『ビーバス・アンド・バットヘッド』シーズン3、エピソード15「市民バットヘッド」では、ハイランド高校の優等生がビル・クリントン大統領に「予算赤字を考えると、スーパーコライダーは現時点で本当に必要だと思いますか？」と質問する練習をしているのが聞こえてくる。
ボストンを拠点とするオルタナティブバンド、トライブが1993年に発表した曲「スーパーコライダー」は、（当時は中止されていなかった）プロジェクトの建設を手伝うために雇われた科学者の視点を歌っている。
ジョン・G・クレイマーの1997年のハードSF小説『アインシュタインの橋』は、架空の超伝導超大型加速器を舞台にしている。[要出典]
2001 年 2 月 25 日のフューチュラマのエピソード「それがロブスターテインメントだ!」では、ロボット コメディアンがスーパー コライダーのダジャレを言い、冗談めかしてスーパー コライダーが建設されたと述べています。
2002 年 3 月 6 日のThe West Wingのエピソードでは、サム・シーボーンが大学の物理学教授のプロジェクト完成資金獲得を手伝う 場面で、超大型加速器について議論されています。
『テキサスの穴』は、ハーマン・ウォークによる2004年の小説で、中国の物理学者が長年探し求めていたヒッグス粒子を発見したという驚きの発表を受けて、高エネルギー物理学者が経験する冒険を描いています。ストーリーの一部は、中止された超伝導超大型加速器プロジェクトに基づいています。 [要出典]
2021年1月21日の『ヤング・シェルドン』のエピソードでは、シェルドン・クーパー（イアン・アーミティッジ）の指導者であるジョン・スタージス博士（ウォレス・ショーン）がそこで新しい仕事に就いた際に、超大型加速器について言及されている。2021年4月1日のエピソードのその後のエピソードでは、施設の外観のショットで、スタージス博士がシェルドンの祖母（アニー・ポッツ）から電話を受けている。[要出典]
2021年、このプロジェクトは、米国エネルギー省で「良いことが起こるのを妨げる」という仮説上の悪魔、官僚主義的混乱のケーススタディとして引用されました。[42]
参照
- デシ
- フェルミ国立加速器研究所
- 大型ハドロン衝突型加速器
- UNK陽子加速器- ロシアでほぼ同時期に中止された、同様の競合ソビエトプロジェクト
- 希少同位元素ビーム施設- 超伝導線形加速器を使用した粒子加速器
- 将来の円形衝突型加速器の研究 - 円周 100 km の円形衝突型加速器のコンセプトを含む設計プロジェクト (2017 年現在)
注記
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外部リンク
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- 超伝導超大型加速器 (SSC) コレクションガイド 1986-1988
- 橋は遠すぎる：超伝導超大型加速器の終焉
