Snowmass Process
The Snowmass Process är en samhällsplaneringsövning för partikelfysik som sponsras av Division of Particles and Fields av American Physical Society . Under denna process utvecklar forskare en kollektiv vision för de kommande sju till tio åren för partikelfysikforskning i USA.
Historia
Ursprungliga planeringsmöten hölls med början 1982 i Snowmass, Colorado , men det har inte varit platsen sedan 2005. Senare platser för Snowmass-processen inkluderar University of Minnesota (2013) och University of Washington (2021), som försenades till juli 2022, på grund av covid .
Beskrivning
Den moderna Snowmass-processen består av en serie små möten, som kulminerar i ett möte som omfattar hela samhället. Snowmass-processen ber om rapporter om framsteg och planer inom "gränser". Snowmass 2021 identifierade tio gränser: "energi; neutrinofysik; sällsynta processer och precisionsmätningar; kosmisk; teori; accelerator; instrumentering; beräkning; underjordiska anläggningar; och samhällsengagemang".
Medlemmar av partikelfysikgemenskapen skickar in intresseanmälningar och ger input till bidrag till whitepapers . Gränserna använder dessa whitepapers för att tillhandahålla webbaserade rapporter baserade på det material som de får. Det slutliga resultatet av Snowmass-processen är en Snowmass-sammanfattning för allmänheten, en Snowmass-sammanfattningsrapport och Snowmass-boken.
Outcomes of Snowmass 2013
Resultaten från Snowmass Process från 2013 användes för att informera 2014 års prioriteringspanel för partikelfysikprojektet . Ett nyhetsvärde av Snowmass-processen 2021 var tillkännagivandet att Deep Underground Neutrino Experiment skulle genomföras i två distinkta faser.
Resultaten av Snowmass 2021
Resultaten av Snowmass 2021-processen, som sträckte sig in i 2022, fastställdes vid ett sista möte som hölls i juli 2022 i Seattle, Washington, som hade 743 personliga deltagare och 654 virtuella deltagare. Snowmass-resultat behandlades i detaljerade artiklar av den vetenskapliga pressen. Titeln på Scientific American -artikeln, "Physicists Struggle to Unite Around Future Plans", sammanfattade problemet med åsiktskonvergens. Artiklarna rapporterar att två stora problem hindrade fältet: bristande observation av nya partiklar och ökande kostnader för pågående projekt.
Inga oväntade partiklar observerades under de första 15 åren av datainsamling vid Large Hadron Collider (LHC), den högsta energiacceleratorn på jorden – en besvikelse som konstaterats av många fysiker under hela Snowmass-processen, och som speglar en syn som också har uttryckts utanför Snowmass-mötena. Även om LHC kommer att fortsätta att köra med blygsamma uppgraderingar lämnar denna brist på upptäckt inget tydligt fokus för nästa decennium av högenergisökningar, och kan också peka på ett "mardrömsscenario" där standardmodellen som utgör den nuvarande grunden för partikelfysik är komplett och partikelfysiken "väser till slutet."
Men upptäckten 2012 av en förväntad partikel, Higgs Boson, har gett fältet hopp om att hitta ny fysik genom precisionssökningar efter oväntade Higgs-interaktioner. Som ett resultat, under Snowmass-processen, argumenterade fysiker för precisionsmätningar vid en Higgs-fabrik byggd av en elektron-positronkollider. Många Higgs-fabriker föreslås för utanför USA, inklusive vid det europeiska centret för partikelfysik, CERN , såväl som i Kina, och så "en överraskning på Snowmass "var gräsrotsstödet för en kolliderande på amerikansk mark"" som växte ur en ny USA-utvecklad teknologi som kallas "cool copper collider". Ett alternativ om den världsomspännande konkurrensen om en elektronpositionsmaskin är för hård skulle vara att investera i en Muon-krockare , skulle kunna fungera som en Higgs-fabrik med ett tillvägagångssätt som är unikt över hela världen. Muonkolliderar diskuterades vid Snowmass 2013, men lades på hyllan på grund av otillräckligt avancerad teknik. Men vid det sista Snowmass-mötet 2022 skedde en "entusiastisk återupplivning" av konceptet.
Möjligheten att etablera ett stort nytt projekt i USA under 2023-2033 decenniet, inklusive en Higgs Factory, är begränsad på grund av de stigande kostnaderna och fleråriga förseningar för befintliga projekt. Speciellt, på Snowmass, uttryckte fysiker djup oro över Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), som har stigit från en baskostnad på 1,3 miljarder dollar 2015 till 3,1 miljarder dollar för ett instrument utan omfattning. Kostnadsöverskridanden och förseningar av DUNE är problematiska på grund av hård konkurrens från ett liknande experiment i Japan, vilket lämnar fysiker att ifrågasätta värdet av DUNE-resultat när de erhålls. Fysiker uttryckte oro över att problem med DUNE "utjämnades, inte utjämnades." Vissa fysiker vid Snowmass föreslog att DUNE-projektet skulle kunna avbrytas, och jämförde den olycksbådande kostnadsökningen med Superconducting Super Collider (SSC) som avbröts när kostnaden tredubblades.
Whitepapers från Snowmass-processen ger input till 2023 års P5-studie. 2023 års P5-kommitté tillkännagavs i december 2022.