2008-09-03 16:11:19 来源:南方周末
科学史上的标志性事件，或将开启物理学的黄金时代
美国费米国家实验室所属的大型对撞机将因此而关闭，此举意味着世界高能物理研究中心由美国迁往欧洲
9月10日正式启动
据欧洲核子研究中心（以下简称CERN）官方网站公布，2008年9月10日，目前世界上最大的加速器——大型强子对撞机 （Large Hadron Collider，以下简称LHC）将首次注入一束高能质子，进入正式试验阶段。英国物理学家斯蒂芬·霍金，在LHC破土之初就对其期望厚重。他在2002年8月一次旅华讲演结束时说：“但愿LHC能发现微小黑洞，我将因此获得诺贝尔奖。”而美国物理学家弗兰克·维尔泽克则对LHC做出这样的展望：“它将开启物理学的黄金时代。”维尔泽克在研究“夸克”方面表现突出，并因此获得2004诺贝尔物理学奖。“夸克”是目前人类能够证明的自然界最小的粒子。
从2008年5月起，有关LHC的启动日期就一推再推。直到2008年8月25日，LHC才完成最终的调试工作。调试的主要内容是将一束质子由加速器注入到对撞机环形质子束管，并让它们沿逆时针方向在管内运行大约3公里。这个实验为9月份的质子对撞实验铺平了道路。9月份的正式质子对撞实验是由正反两个方向注入接近光速的高能质子束，并强迫这两束质子在预定点碰撞。在这些预定点上，科学家们希望能够窥见那些迄今不为人知的冥冥之中的宇宙奥秘。
LHC地处瑞士日内瓦近郊的地下100米处，邻近法国边境，隶属欧洲核子研究中心。它周长约27公里，圈地面积约有450个“鸟巢”那么大。这是人类目前能将粒子加速到最高能量状态的环形加速器，可以将质子加速到99.9999991%光速。格雷厄姆·P·柯林斯（GrahamP.Collins）在年初的《科学美国人》杂志上对它有如下评价：“你可以把它看成科学史上尺寸最大、功能最强的显微镜。它将赋予我们前所未有的能力，探究发生在迄今为止距离最短（小到1纳纳米，即百亿亿分之一米）、能量最高状态下的物理过程。”
在LHC建成之前，世界上最大的粒子对撞实验室是美国的费米国家实验室，曾经因其第一次直接观测到T中微子而震惊物理学界。费米实验室1983年建成，耗资1.2亿美元，可以实现粒子在约1.98TEV能量下进行碰撞。而LHC远远超过了它，可以使粒子在约7TEV的能量下碰撞。
据中科院高能物理研究所研究员李海波介绍，除了能量外，分析加速器的实验等级，还要看实验室的“亮度”（科学家每次试验能够收集到的数据数量，直观上好比人能看清某个东西的清晰度，所以叫“亮度”），具体表现就是实验室能容忍的最高密度的质子束的数量。在这方面，LHC差不多是费米实验室的100倍，换句话说，一个LHC，就相当于放大了700倍的费米试验室。也许正因为等级悬殊，美国政府可能会在LHC正式启动后关闭曾经显赫一时的费米试验室。据李海波介绍，他的美国同行都表示很惋惜：“如果当初美国建设的SSC（超级超导对撞机）不是因为（对伊拉克）战争造成资金困难而难产，当今世界的高能物理学研究中心也不会由美国向欧洲迁移了。”
ATLAS探测器主要用来发现新粒子，特别是希格斯玻色子
CMS探测器
LHC的环形管道
我要打分:
0/5 (共0票)
