探索宇宙誕生奧秘 大型強子對撞機九月啟動

2008-08-10 16:10 歐洲粒子物理研究中心(CERN)今天宣布，大型強子對撞機(LHC)將在九月十日開始運轉，準備迎接有史以來人為的最高能量粒子對撞，為人類解開宇宙誕生奧秘。

LHC的預計啟動時間曾一延再延。在CERN今天發布的新聞稿中，LHC計畫負責人艾萬斯說：「我們已經到馬拉松最後的衝刺了。」

在日內瓦郊區瑞士與法國邊界地下的二十七公里長環形隧道中，這具加速器將會把質子或鉛離子在真空管道內加速到接近光速，讓它們在四具偵測器內迎面對撞，科學家藉以偵測撞出來的更小粒子。　　　　這麼做的目的，包括找出當前物理學標準模型中據推測存在、但未曾被真正觀測到的「希格斯粒子」，以及模擬造成宇宙誕生的「大爆炸」，瞭解構成宇宙大部分但人類未知的「暗物質」。

CERN指出，要啟動這具世界最強大的粒子加速器，「可不是像按個開關那樣簡單」。首先是降溫，到七月底為止，整個系統已差不多降到運轉時所需的攝氏零下二百七十一度，接近絕對零度的低溫。接著是一千六百個超導磁鐵的測試和個別及整體動力提供。

下一階段是調校LHC和超級質子同步加速器(SPS) 間的同步運作。在整套系統中，粒子是先從較小的加速器出發，逐次提高能量，最後才進入最大的LHC，而SPS 就是LHC的前一站。

CERN指出，這兩個機器之間的時間配合，要達到比十億分之一秒還短暫的精確度，本週末要進行第一次測試；接下來的測試會持續進行到九月，確保系統有能力把質子加速到帶有五兆電子伏特的能量。

當質子流的繞行穩定後，就可以進行對撞。但由於質子的體積太小、速度太快，並非一開始運轉就必定有對撞發生，還需逐次調校提高精準度。

LHC的六項實驗有來自四十多國的科學團隊共同投入，包括臺灣。其中規模最大、研究層面最廣的ATLAS 和CMS兩項實驗，中央研究院物理學研究所參與前者，中央大學和臺灣大學物理所參與後者。

此外，LHC全球網格計畫第一層（Tier1）的亞洲中心就設在中研院。網格是新一代超高效能的全球資訊網，可共用全球電腦計算資源，CERN為了處理LHC運作後的龐大資料量而建立這個系統。