拟议中的未来对撞机（FCC、ILC、缪子对撞机）

大型强子对撞机不会永远运行，而早在它停机之前，物理学家就必须决定接下来要建造什么、或是否要建造——这是一个需要数十年和数十亿美元的决定。桌面上摆着几个大型方案，每一个都对“如何最好地突破今日前沿”下了不同的赌注。它们都还未获批建造；它们是研究、设计，以及关于这个领域未来的争论。

三个想法主导着讨论。FCC（未来环形对撞机）是欧洲核子研究中心拟议的一座周长约 90 公里的环——先作为精密的电子—正电子机器，日后或可作为极高能量的质子对撞机——本质上是一台更大、更大胆的大型强子对撞机。ILC（国际直线对撞机）是拟议中的一台很长的直线电子—正电子加速器；由于是直的，它避开了限制环形电子机器的那堵同步辐射之墙，能为细致研究希格斯提供干净、精密的对撞。缪子对撞机最为大胆：它将让缪子对撞，缪子像是重型的电子。由于缪子比电子重得多，被弯转时辐射要少得多，所以原则上它能在质子机器的高能量下提供电子机器那样的干净对撞——但缪子在百万分之几秒内就衰变，使得在它们消失之前去收集、冷却和加速它们极其困难。

这些方案之所以重要，是因为它们为物理学摆出了一个真实的战略抉择。下一台机器应当追逐尽可能高的能量、直接搜寻新粒子（能量前沿），还是追逐极致的精度、去发现与标准模型的微小偏离（精密前沿）？每个选项都耗资巨大、跨越一代人，所以这场争论既关乎磁铁和束流，也同样关乎科学的优先次序和资源。坦白地说，所有这些都仍是方案，还有实实在在的技术和财务障碍有待跨越。