清華教學鄺宇平院士解析寰球最大對撞機啟動 /編號:VC953E4

2014-12-31 15:27 來源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

清華教授鄺宇平院士解析寰球最大對撞機啟動

　　當地時間9月10日，歐洲核子研究中心（CERN）將啟動大型強子對撞機(LHC)。這臺全球目前最大的粒子加速器將使兩束質子以靠近光速的速度撞擊，制造出“迷你版”的宇宙大爆炸，從而揭開有關宇宙造成和結構的機密。

　　工程耗資54.6億美元

　　歐洲核子研究中心將于10日把第一批質子注入對撞機，開始加速測試。這些質子束將以反時鐘方向運動，在測試勝利的前提下，科學家可能將在一個月后注入另一道順時針方向活動的質子束，接著讓它們正面撞擊。單束粒子流能量可達7萬億電子伏特，迎面撞擊將產生偉大能量，瞬間熱度比太陽還要熱10萬倍。對撞機內部的四個撞擊點都裝置有高度準確的探測器，撞擊發生時，盤算機將記載下大爆炸的數據以及產生的各種物質，世界各地10萬余名科學家將對取得的宏大數據進行分析。

　　LHC是世界最大的粒子加速器，它建于瑞士和法國邊疆地區地下100米深處的環形隧道中，隧道全長26.659公里。隧道內將保持在 *** 271℃的極低溫。這一溫度將會呈現超導景象，使得粒子在管道中簡直不受任何阻力，甚至瀕臨光速。對撞機從2003年開始建造，參與該項目的有來自80多個國度和地區的2000多名科學家和工程師，整個工程耗去54.6億美元。

　　將豐盛人類對宇宙懂得

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

　　英國著名物理學家史蒂芬?霍金以為，LHC產生的能量還不足以讓科學家發現希格斯玻色子。為此他還下了100美元賭注。不過霍金表示：不論發現什么，撞擊結果將大大豐碩人類對宇宙結構的了解。

　　歐洲核子研究中心主管羅伯特?艾馬表示，他信任科學家將借助于這一機器失掉重大沖破性發現。艾馬稱，獲得初步實驗結果可能需要耐煩等候，一次試運行足以產生一大堆數據，科學家需要大批時間分析。

　　■ 數字

　　99.9999991%

　　對撞機“開足馬力”后，能把數以百萬計的粒子加速至將近每秒鐘30萬公里，相稱于光速的99.9999991%。

　　11245

　　粒子流每秒可在周長為26.659公里的地道內狂飆11245圈。

　　7萬億

　　單束粒子流能量可達7萬億電子伏特，相當于質子靜止質量所含能量的7000倍

　　10萬

　　運行方向相反的兩束高速粒子流一旦對撞，碰撞點將產生極其高溫，最高相稱于太陽中央溫度的10萬倍。

　　中國科學家參加實驗

　　探測器部門結構中國制造，將分享實驗數據

　　清華大學物理系教授鄺宇平向記者流露，20余名中國科學家也參與了“大型強子對撞機”項目。在科技部、天然科學基金委、中國科學院的獨特贊助下，中科院高能物理研究所、北京大學、中國科技大學等單位的研究人員成為LHC項目的一部分。

　　鄺宇平教授說，LHC的4個探測器每個都有約一千名來自全世界的科學家參與研制，其中CMS和ATLAS兩個探測器是最主要的，中國科學家也主要介入這兩個組的工作。雖然我國參與LHC的時光相對較晚，但探測器的局部構造是在我國制造實現的。對撞機的前期研制停止后，我國科學家也得以分享對撞期間的研究數據。除了按期前往歐洲核子研究核心加入會議，科學家們在海內就能夠通過電腦網絡獲取撞擊數據，不須要到實驗現場。

　　■ 專家連線

　　撞擊為尋找“質量”從何而來

　　科研職員將分析多次撞擊實驗數據得出最后結論

　　從事粒子實踐研究的清華大學物理系教授鄺宇平告知記者，歐洲核子研究中央啟用“大型強子對撞機”的主要目標是解答物體的質量從何而來。雖然無人能預知撞擊的結果，實驗自身存在重粗心義，它可能引發人類科學的革命性發展。

　　鄺宇平教學說，從人類開端意識“品質”至今，始終無人曉得它畢竟從何而來，而粒子物理學的前沿研討可能解開這個謎底。目前科學家已知的物資最基本組成是比原子小得多的基礎粒子。通過高能量的粒子對撞實驗，科學家盼望找到根本粒子的彼此作用法則，由此解答萬物“質量”的來源。

　　鄺宇平教授先容說，“大型強子對撞機”啟動發射第一批質子束后，將進行一段時間的調試，這主要是為了調劑質子束在管道里運行的精確水平。

　　之后將在年底前進行第一次粒子對撞的試驗，跟其余粒子撞擊實驗一樣，首次的撞擊強度將絕對較小，爾后的實驗中強度會逐次加大，在2009年將到達預約的程度。到2014年，LHC可能還會進行進級。因而全部實驗進程至少連續十年，迷信家將對屢次撞擊實驗的成果進行統計剖析，并非一次撞擊就能出論斷。

　　■ 觀點交鋒

　　撞擊是否會產生消滅性黑洞？

　　正方即使產生微小黑洞也會即時蒸發

　　鄺宇平傳授接收本報記者采訪時表現，所謂“大型強子對撞機”將產生覆滅性黑洞的說法不可托，這重要是媒體夸張宣揚的結果。他指出，固然有人猜想撞擊將產生黑洞，但那只有在特別前提下才可能，概率在多少十萬分之一到幾百萬分之一。而且即便發生黑洞也是十分渺小的，會立即蒸發，不可能帶來滅絕性成果。

　　英國媒體征引有名物理學家史蒂芬?霍金的話說：“LHC是相對保險的。地球大氣天天都會產生開釋宏大能量的撞擊，卻從未因此產生災害，世界不會由于LHC啟動而終結。”

　　反方撞擊產生黑洞可能吞沒地球

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

　　不外相似的擔心并不平息，LHC的公關負責人表示，他們常常會接到人們帶著哭腔打來的電話，懇求科學家結束這個名目，甚至還會接到逝世亡要挾的電子郵件。