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欧洲强子对撞机“开撞”成功(人民日报)
中国科学家全面参与四大探测实验
2010-03-31|文章来源:人民日报 刘华新 余建斌 |【
 
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机3月30日实施总能量达7万亿电子伏特的质子束流对撞,首次对撞取得成功。这是迄今最高能量的质子束流对撞试验。本次试验用于模拟137亿年前宇宙大爆炸之后的最初状态。科学家表示,这种实验的难度“相当于向大西洋上空发射两颗大头针,并让它们在中途相撞”。 
  本报柏林3月30日电 (记者刘华新)设在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心30日宣布,该中心的大型强子对撞机当天成功地让两束质子束流对撞,并获得7万亿电子伏特的能量,这一能量创下了该实验的最高纪录。 
  科学家们表示,这一实验的目的是模拟137亿年前宇宙大爆炸时的情景,实验的成功将有助于科学家进一步研究宇宙的起源。 
  当天上午9时,实验开始进行。9时15分,由于信号出现问题,实验被迫中断。此后,科学家们对信号系统进行了重新调试。11时35分,两束质子束流的一束处于非正常状态。经过处理,两束质子束流于11时39分被全部注入系统。11时55分,质子束流加速开始。这时控制中心的所有科学家都处于高度紧张之中。12时11分,质子束流能量达到1.75万亿电子伏特,6分钟后达到2万亿电子伏特。12时40分,每束质子束流终于达到3.5万亿电子伏特的预定能量。科学家们禁不住鼓起掌来。 
  13时,对撞开始,两束质子束流沿着27公里长的环形实验隧道相向对撞。这是两束质子束流第一次以每束3.5万亿电子伏特的能量成功对撞。关于这次实验的难度,欧洲核子研究中心负责技术的部门负责人史迪夫·迈耶斯事先曾表示,“这非常不容易”,“相当于向大西洋上空发射两颗大头针,并让它们在中途相撞”。 
  对撞成功后,专家们立即开始对实验数据进行收集和分析。欧洲核子研究中心的发言人詹姆斯·吉利斯说,相撞时产生的状况相当于宇宙大爆炸后不到万亿分之一秒的时间内产生的状况。在日本通过视频系统进行遥控的欧洲核子研究中心主任、德国科学家罗尔夫—迪特·霍耶尔说:“我们高兴至极。这是科学史上激动人心的时刻。”一名女科学家表示:“这是对我们20年辛勤工作的最佳奖赏。” 
  在此次对撞实验中,科学家们让氢原子核分离出来,随后进行加速。对撞的速度接近光速,产生的温度是太阳内部温度的10万倍。因此,这项实验颇具危险性。一些科学家担心,这样的实验在理论上可以产生“能够吞掉地球的奇异离子”,认为对撞可能产生难以预见的后果。但是,霍耶尔指出,此次实验可能会产生某些“微型黑洞”,但这些黑洞会马上分解,而且实际上几十亿年来,宇宙每秒钟都在发生与这一实验相同的事情,而地球上的生命并未受到影响。 
  据悉,欧洲核子研究中心的下一步目标将是在两年内使质子束流在总共14万亿电子伏特的能量下相撞。 
  本报北京3月30日电 (记者余建斌)记者30日下午在中科院高能所远程直击了位于欧洲的世界最大强子对撞机实施质子束流对撞,并了解到中国科学家参与了大型强子对撞机隧道中安装的所有4个探测器的工作及物理实验。 
  据了解,这4个探测器包括世界上体积最重的探测器——紧凑缪子线圈(CMS)和世界上最大的探测器——超环面仪器(ATLAS),这两个探测器的物理目标是寻找希格斯玻色子和宇宙中神秘的暗物质。目前,参与CMS和ATLAS实验的中国科学家正与各国合作者一起进行探测器日常运行值班和复杂的模拟数据分析,为可能发现包括希格斯玻色子在内的新粒子和新物质做准备。 
   
  链接 
  欧洲大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器,建于周长27公里、地下50到175米的法国和瑞士边境的环形隧道内。 
  大型强子对撞机用以寻找暗物质、反物质等现象,为研究宇宙起源和各种基本粒子的特性和相互作用提供迄今最强有力的工具,以最终揭开宇宙形成之谜。科学家希望通过在对撞机内实现极高能量的粒子对撞,不仅模拟出与宇宙大爆炸后最初状态类似的环境,而且进行其他物理学重要课题研究。科学家们尤其期待发现希格斯玻色子(或称希格斯粒子),进而完美地支撑起整个粒子物理学“标准模型”的理论大厦。 
  大型强子对撞机建成时耗资约39亿欧元,2008年9月正式启动几天后,该设备就因氦泄漏事故而被迫停止运行。经过历时14个月的维修,在去年11月重新开始工作时,项目投资已达约45亿欧元。 
  从上世纪90年代初开始设计建造以来,来自80多个国家和地区的约7000名科研人员和工程师参与了大型强子对撞机的建设。中国近10所科研院所和高等院校的科研人员和高校师生参加了对撞机上所有大型探测器的建造和数据分析。 
 

 
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