世界最大對撞機下周將進行首次對撞(圖)

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歐洲大型強子對撞機産生第一批圖片。被加速的第一批質子以近光速撞進對撞機裏的一個被稱爲瞄准儀的吸納裝置,産生了粒子碎片雨。

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世界最大粒子對撞機

北京時間9月18日消息,據英國媒體報道,下周亞原子粒子將在大型強子對撞機內第一次相撞,這次撞擊將成爲這項曆史上最大的試驗的又一個裏程碑。南威爾士阿布戴爾的煤礦工人的兒子、負責這項試驗的著名物理學家林恩·埃文斯表示:「如果我們能獲得穩定環境,我相信這件事將進展得非常快。」

埃文斯是這台耗資44億英鎊的粒子加速器的領導者,世界各地有大約10000名科學家和工程師參與了這個項目。大型強子對撞機用來傳輸粒子的一個周長爲17英裏的地下隧道,位于瑞士日內瓦附近的歐洲粒子物理研究所所在處的法國和瑞士交界處。雖然上周有很多關于首次粒子——質子以接近光速的速度開始在大型強子對撞機內穿行的報道,但是這項試驗的真正目的是讓相向而行的粒子束在大型強子對撞機的4個「眼睛」——探測器內相撞,再現宇宙誕生時的情形。

對撞機引發世界末日很荒唐

正是大型強子對撞機的這個試驗讓一些人感到擔心和絕望,擔心這次相撞可能將意味著世界末日的到來,他們認爲地球會被大型強子對撞機內的粒子相撞産生的黑洞吞噬掉。但埃文斯和斯蒂芬·霍金教授等科學家認爲這些擔心非常荒唐,霍金表示,世界末日距離我們還很遙遠。

首次碰撞實驗能量未達最高

按照最初計劃,從首批質子束在大型強子對撞機內循環,到這些質子第一次被撞碎,大約需要31天時間。埃文斯在粒子首次在這個粒子加速器內環行幾天後說:「一切都進展得非常順利。」但是12日雷電破壞了供電系統,用來冷卻大型強子對撞機的制冷裝置的制冷能力減弱了,這個制冷裝置是世界上最大的電冰箱。

埃文斯說:「由于多種原因,我們在供電方面出現一些問題,制冷裝置正在逐漸恢複正常,因此在18日早晨之前,我們可能無法再次注入粒子束。」現在這個科研組希望今後幾天內,粒子束能在能量爲總能量的五分之一和十分之一的情況下發生相撞。「我們確信我們的試驗進展將會很快。這些試驗要求我們在低能量情況下,讓粒子在近日相撞。如果我們能獲得穩定的環境,我們就可以在下周進行這項試驗。」

這次亞原子粒子相撞將在大型強子對撞機的兩個探測器——Atlas和CMS內進行,不過埃文斯表示,該科研組還將嘗試在Alice內發生碰撞,用來研究一種被稱作誇克膠子等離子體的物質的「液態」形式,這種形式在宇宙大爆炸發生後不久形成。LHCb試驗將用來研究宇宙大爆炸後反物質的命運。

埃文斯說:「這項試驗的主要目的是獲得5兆億電子伏特。」在這種情況下,每個光束的能量相當于10兆億電子伏特的撞擊産生的能量,而大型強子對撞機以最大功率工作時,可達14兆億電子伏特。他說:「我不知道這需要用多長時間。」不過預測認爲,大型強子對撞機將在明年達到14兆億電子伏特。有「埃文斯原子」之稱的林恩·埃文斯說:「我們下周不會利用非常高的能量,因爲現在我們還無法控制那種局面。」

大型強子對撞機可以産生現有粒子加速器無法生成的重量很大的基本粒子。其中一種粒子是希格斯玻色子,這種粒子是根據愛丁堡物理學家的名字命名的,這位物理學家建造了大型強子對撞機,利用Atlas和CMS探測器來發現希格斯玻色子。希格斯玻色子又被稱作「上帝粒子」,如果確實發現了這種粒子,科學家將能解釋清楚所有粒子是如何獲得它們的不同質量的,從而進一步完善粒子物理學標准模型。

大型強子對撞機或許還能看到「超對稱」世界,這個世界中存在的無數新重粒子,反映出標准模型中那些可能是被稱作暗物質的神秘重力源的物質。雖然大型強子對撞機是建立在衆多的推測理論之上,但是它或許能發現迷你黑洞或另外的維存在的證據等。

(來源:新浪科技)

 
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