清華教學(xué)鄺宇平院士解析寰球最大對(duì)撞機(jī)啟動(dòng) /編號(hào):VC953E4

　　當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月10日，歐洲核子研究中心（CERN）將啟動(dòng)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)。這臺(tái)全球目前最大的粒子加速器將使兩束質(zhì)子以靠近光速的速度撞擊，制造出“迷你版”的宇宙大爆炸，從而揭開(kāi)有關(guān)宇宙造成和結(jié)構(gòu)的機(jī)密。

　　工程耗資54.6億美元

　　歐洲核子研究中心將于10日把第一批質(zhì)子注入對(duì)撞機(jī)，開(kāi)始加速測(cè)試。這些質(zhì)子束將以反時(shí)鐘方向運(yùn)動(dòng)，在測(cè)試勝利的前提下，科學(xué)家可能將在一個(gè)月后注入另一道順時(shí)針?lè)较蚧顒?dòng)的質(zhì)子束，接著讓它們正面撞擊。單束粒子流能量可達(dá)7萬(wàn)億電子伏特，迎面撞擊將產(chǎn)生偉大能量，瞬間熱度比太陽(yáng)還要熱10萬(wàn)倍。對(duì)撞機(jī)內(nèi)部的四個(gè)撞擊點(diǎn)都裝置有高度準(zhǔn)確的探測(cè)器，撞擊發(fā)生時(shí)，盤(pán)算機(jī)將記載下大爆炸的數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生的各種物質(zhì)，世界各地10萬(wàn)余名科學(xué)家將對(duì)取得的宏大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　LHC是世界最大的粒子加速器，它建于瑞士和法國(guó)邊疆地區(qū)地下100米深處的環(huán)形隧道中，隧道全長(zhǎng)26.659公里。隧道內(nèi)將保持在 *** 271℃的極低溫。這一溫度將會(huì)呈現(xiàn)超導(dǎo)景象，使得粒子在管道中簡(jiǎn)直不受任何阻力，甚至瀕臨光速。對(duì)撞機(jī)從2003年開(kāi)始建造，參與該項(xiàng)目的有來(lái)自80多個(gè)國(guó)度和地區(qū)的2000多名科學(xué)家和工程師，整個(gè)工程耗去54.6億美元。

　　將豐盛人類(lèi)對(duì)宇宙懂得

　　科學(xué)家愿望，可能在對(duì)撞機(jī)前所未有的對(duì)撞能量輔助下，制作“迷你版”宇宙大爆炸之后的霎時(shí)狀態(tài)，探秘“希格斯玻色子”（Higgs boson），“暗物質(zhì) ”,清華培訓(xùn)，“暗能量”等其他未解之謎。希格斯玻色子以英國(guó)物理學(xué)家彼得?希格斯名字命名，他在44年條件出，希格斯玻色子是物質(zhì)的質(zhì)量之源以及電子和夸克等構(gòu)成質(zhì)量的基本，這種粒子給其他粒子賦予了質(zhì)量，但它一直未被發(fā)明。

　　英國(guó)著名物理學(xué)家史蒂芬?霍金以為，LHC產(chǎn)生的能量還不足以讓科學(xué)家發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子。為此他還下了100美元賭注。不過(guò)霍金表示：不論發(fā)現(xiàn)什么，撞擊結(jié)果將大大豐碩人類(lèi)對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)的了解。

　　歐洲核子研究中心主管羅伯特?艾馬表示，他信任科學(xué)家將借助于這一機(jī)器失掉重大沖破性發(fā)現(xiàn)。艾馬稱(chēng)，獲得初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能需要耐煩等候，一次試運(yùn)行足以產(chǎn)生一大堆數(shù)據(jù)，科學(xué)家需要大批時(shí)間分析。

　　■ 數(shù)字

　　99.9999991%

　　對(duì)撞機(jī)“開(kāi)足馬力”后，能把數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的粒子加速至將近每秒鐘30萬(wàn)公里，相稱(chēng)于光速的99.9999991%。

　　11245

　　粒子流每秒可在周長(zhǎng)為26.659公里的地道內(nèi)狂飆11245圈。

　　7萬(wàn)億

　　單束粒子流能量可達(dá)7萬(wàn)億電子伏特，相當(dāng)于質(zhì)子靜止質(zhì)量所含能量的7000倍

　　10萬(wàn)

　　運(yùn)行方向相反的兩束高速粒子流一旦對(duì)撞，碰撞點(diǎn)將產(chǎn)生極其高溫，最高相稱(chēng)于太陽(yáng)中央溫度的10萬(wàn)倍。

　　中國(guó)科學(xué)家參加實(shí)驗(yàn)

　　探測(cè)器部門(mén)結(jié)構(gòu)中國(guó)制造，將分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

　　清華大學(xué)物理系教授鄺宇平向記者流露，20余名中國(guó)科學(xué)家也參與了“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”項(xiàng)目。在科技部、天然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院的獨(dú)特贊助下，中科院高能物理研究所、北京大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等單位的研究人員成為L(zhǎng)HC項(xiàng)目的一部分。

　　鄺宇平教授說(shuō)，LHC的4個(gè)探測(cè)器每個(gè)都有約一千名來(lái)自全世界的科學(xué)家參與研制，其中CMS和ATLAS兩個(gè)探測(cè)器是最主要的，中國(guó)科學(xué)家也主要介入這兩個(gè)組的工作。雖然我國(guó)參與LHC的時(shí)光相對(duì)較晚，但探測(cè)器的局部構(gòu)造是在我國(guó)制造實(shí)現(xiàn)的。對(duì)撞機(jī)的前期研制停止后，我國(guó)科學(xué)家也得以分享對(duì)撞期間的研究數(shù)據(jù)。除了按期前往歐洲核子研究核心加入會(huì)議，科學(xué)家們?cè)诤��?nèi)就能夠通過(guò)電腦網(wǎng)絡(luò)獲取撞擊數(shù)據(jù)，不須要到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。

　　■ 專(zhuān)家連線

　　撞擊為尋找“質(zhì)量”從何而來(lái)

　　科研職員將分析多次撞擊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出最后結(jié)論

　　從事粒子實(shí)踐研究的清華大學(xué)物理系教授鄺宇平告知記者，歐洲核子研究中央啟用“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”的主要目標(biāo)是解答物體的質(zhì)量從何而來(lái)。雖然無(wú)人能預(yù)知撞擊的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)自身存在重粗心義，它可能引發(fā)人類(lèi)科學(xué)的革命性發(fā)展。

　　鄺宇平教學(xué)說(shuō)，從人類(lèi)開(kāi)端意識(shí)“品質(zhì)”至今，始終無(wú)人曉得它畢竟從何而來(lái)，而粒子物理學(xué)的前沿研討可能解開(kāi)這個(gè)謎底。目前科學(xué)家已知的物資最基本組成是比原子小得多的基礎(chǔ)粒子。通過(guò)高能量的粒子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家盼望找到根本粒子的彼此作用法則，由此解答萬(wàn)物“質(zhì)量”的來(lái)源。

　　鄺宇平教授先容說(shuō)，“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”啟動(dòng)發(fā)射第一批質(zhì)子束后，將進(jìn)行一段時(shí)間的調(diào)試，這主要是為了調(diào)劑質(zhì)子束在管道里運(yùn)行的精確水平。

　　之后將在年底前進(jìn)行第一次粒子對(duì)撞的試驗(yàn)，跟其余粒子撞擊實(shí)驗(yàn)一樣，首次的撞擊強(qiáng)度將絕對(duì)較小，爾后的實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)度會(huì)逐次加大，在2009年將到達(dá)預(yù)約的程度。到2014年，LHC可能還會(huì)進(jìn)行進(jìn)級(jí)。因而全部實(shí)驗(yàn)進(jìn)程至少連續(xù)十年，迷信家將對(duì)屢次撞擊實(shí)驗(yàn)的成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)剖析，并非一次撞擊就能出論斷。

　　■ 觀點(diǎn)交鋒

　　撞擊是否會(huì)產(chǎn)生消滅性黑洞？

　　正方 即使產(chǎn)生微小黑洞也會(huì)即時(shí)蒸發(fā)

　　鄺宇平傳授接收本報(bào)記者采訪時(shí)表現(xiàn)，所謂“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”將產(chǎn)生覆滅性黑洞的說(shuō)法不可托，這重要是媒體夸張宣揚(yáng)的結(jié)果。他指出，固然有人猜想撞擊將產(chǎn)生黑洞，但那只有在特別前提下才可能，概率在多少十萬(wàn)分之一到幾百萬(wàn)分之一。而且即便發(fā)生黑洞也是十分渺小的，會(huì)立即蒸發(fā)，不可能帶來(lái)滅絕性成果。

　　英國(guó)媒體征引有名物理學(xué)家史蒂芬?霍金的話說(shuō)：“LHC是相對(duì)保險(xiǎn)的。地球大氣天天都會(huì)產(chǎn)生開(kāi)釋宏大能量的撞擊，卻從未因此產(chǎn)生災(zāi)害，世界不會(huì)由于LHC啟動(dòng)而終結(jié)。”

　　反方 撞擊產(chǎn)生黑洞可能吞沒(méi)地球

　　今年3月，美國(guó)前核能安全官員沃爾特?瓦格納和西班牙科普作家路易斯?桑丘分辨向美國(guó)夏威夷地域法院和歐洲人權(quán)法院提交了民事訴訟，請(qǐng)求歐洲核研究組織中斷這個(gè)項(xiàng)目，他們的理由是“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”不是百分之百平安，撞擊可能產(chǎn)生毀滅性的黑洞，將地球整個(gè)淹沒(méi)。但法院駁回了他們的訴訟。

　　不外相似的擔(dān)心并不平息，LHC的公關(guān)負(fù)責(zé)人表示，他們常常會(huì)接到人們帶著哭腔打來(lái)的電話，懇求科學(xué)家結(jié)束這個(gè)名目，甚至還會(huì)接到逝世亡要挾的電子郵件。

　　全球最大對(duì)撞機(jī)啟動(dòng) 欲解宇宙起源之謎

　　起源：《新京報(bào)》 2008 *** 9 *** 10

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