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探索宇宙诞生奥秘 大型强子对撞机九月启动

 2008-08-10 16:10 桌面版 正體 打赏 0
欧洲粒子物理研究中心(CERN)今天宣布,大型强子对撞机(LHC)将在九月十日开始运转,准备迎接有史以来人为的最高能量粒子对撞,为人类解开宇宙诞生奥秘。

LHC的预计启动时间曾一延再延。在CERN今天发布的新闻稿中,LHC计划负责人艾万斯说:“我们已经到马拉松最后的冲刺了。”

在日内瓦郊区瑞士与法国边界地下的二十七公里长环形隧道中,这具加速器将会把质子或铅离子在真空管道内加速到接近光速,让它们在四具侦测器内迎面对撞,科学家藉以侦测撞出来的更小粒子。    这么做的目的,包括找出当前物理学标准模型中据推测存在、但未曾被真正观测到的“希格斯粒子”,以及模拟造成宇宙诞生的“大爆炸”,了解构成宇宙大部分但人类未知的“暗物质”。

CERN指出,要启动这具世界最强大的粒子加速器,“可不是像按个开关那样简单”。首先是降温,到七月底为止,整个系统已差不多降到运转时所需的摄氏零下二百七十一度,接近绝对零度的低温。接着是一千六百个超导磁铁的测试和个别及整体动力提供。

下一阶段是调校LHC和超级质子同步加速器(SPS) 间的同步运作。在整套系统中,粒子是先从较小的加速器出发,逐次提高能量,最后才进入最大的LHC,而SPS 就是LHC的前一站。

CERN指出,这两个机器之间的时间配合,要达到比十亿分之一秒还短暂的精确度,本周末要进行第一次测试;接下来的测试会持续进行到九月,确保系统有能力把质子加速到带有五兆电子伏特的能量。

当质子流的绕行稳定后,就可以进行对撞。但由于质子的体积太小、速度太快,并非一开始运转就必定有对撞发生,还需逐次调校提高精准度。

LHC的六项实验有来自四十多国的科学团队共同投入,包括台湾。其中规模最大、研究层面最广的ATLAS 和CMS两项实验,中央研究院物理学研究所参与前者,中央大学和台湾大学物理所参与后者。

此外,LHC全球网格计划第一层(Tier1)的亚洲中心就设在中研院。网格是新一代超高效能的全球资讯网,可共用全球电脑计算资源,CERN为了处理LHC运作后的庞大资料量而建立这个系统。
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