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大型強子對撞機長(cháng)27公里，深埋在法國瑞士邊境地下100米的深處，過(guò)去二十多年里，來(lái)自全球四十多個(gè)國家的數千名科學(xué)家，用了50億美元，在打造這個(gè)揭開(kāi)宇宙秘密的解碼器，有人說(shuō)，它是人類(lèi)有史以來(lái)最偉大的科學(xué)試驗，也有人說(shuō)，它是愛(ài)因斯坦之后，最偉大的物理學(xué)里程碑，還有人說(shuō)，這臺機器是繼阿波羅計劃以后，人類(lèi)最具雄心的宏偉工程，正像當年我們無(wú)法想象相對論帶給世界的變化，我們現在也無(wú)法想象，它將會(huì )給人類(lèi)的生活和世界的面貌帶來(lái)一場(chǎng)怎樣的革命。
大型強子對撞機將給人類(lèi)的生活和世界的面貌帶來(lái)怎樣的革命？
這就是歐洲研究組織的大型強子對撞器，它坐落于瑞士和法國邊境地下100米深處的環(huán)形隧道，這個(gè)大型強子對撞器從構想到建成，已經(jīng)歷時(shí)近20年，耗費資金超過(guò)80億美元，吸引了來(lái)自全球80多個(gè)國家的近5000名科學(xué)家參與其中。
9月10日15點(diǎn)30分，這個(gè)對撞器上演了微縮版的“宇宙大爆炸”，重現了宇宙誕生時(shí)的形態(tài)，這個(gè)史上規模最大的科學(xué)計劃，使人類(lèi)進(jìn)入了物理學(xué)的全新領(lǐng)域，開(kāi)啟了重大物理學(xué)發(fā)現的一個(gè)新黃金時(shí)代。
那么這個(gè)大規模實(shí)驗的原理又是什么？原來(lái)在這個(gè)大型的強子對撞器內部，有一條長(cháng)達27公里的圓形隧道，在這里科學(xué)家們會(huì )將質(zhì)子和離子加速至接近光速，然后使它們相撞，從而模擬出宇宙大爆炸后一萬(wàn)億分之一秒內的能量和條件，緊接著(zhù)科學(xué)家們會(huì )對撞擊所產(chǎn)生的殘骸物進(jìn)行細致的分析，以此來(lái)探求物質(zhì)本質(zhì)的線(xiàn)索，以及自然中新的力量和平衡，最終達到，揭示宇宙起源，尋找“上帝粒子”——希格斯玻色子的目的。
這次的大撞擊，將完成六項截然不同實(shí)驗，其中包括超環(huán)面儀器實(shí)驗和緊湊渺子線(xiàn)圈實(shí)驗兩項大規模實(shí)驗；大型離子對撞機實(shí)驗和底夸克實(shí)驗兩項中型實(shí)驗；以及全截面彈性散射偵測器實(shí)驗和前行粒子實(shí)驗。
通過(guò)這些實(shí)驗，一連串未解之謎將被撩開(kāi)神秘的面紗，“質(zhì)量的起源是什么？”、“96%的宇宙是由什么構成的？”、“為什么找不到反物質(zhì)？”、“宇宙誕生后的第一秒又是怎樣的狀態(tài)？”、“空間是否存在額外維度”等等這些謎團，將有望一一破解，由此帶來(lái)的任何一項科學(xué)新發(fā)現，都彌足珍貴，足以成為一個(gè)個(gè)揭秘自然的“金蘋(píng)果”。
此外，在建造這個(gè)大型實(shí)驗裝置的過(guò)程中，科學(xué)家們已經(jīng)獲得了許多科研成果副產(chǎn)品，比如，互聯(lián)網(wǎng)最初就是歐洲核子研究中心的科學(xué)家為了解決數據傳輸問(wèn)題而發(fā)明的，為了解決大型強子對撞機海量數據的分析問(wèn)題，這里的科學(xué)家又開(kāi)始采用分布式計算網(wǎng)絡(luò )技術(shù)將數萬(wàn)臺甚至數十萬(wàn)臺計算機聯(lián)合在一起構成全球最強大的超級計算機系統，網(wǎng)格計算技術(shù)將對信息時(shí)代的科技發(fā)展起到重要作用，另外，大型對撞機還將帶來(lái)一些意想不到的科研成果，比如改進(jìn)癌癥治療、摧毀核廢料的方法以及幫助科學(xué)家研究氣候變化等。
我們希望這臺強子對撞機能成為一把打開(kāi)宇宙終極秘密的鑰匙，這場(chǎng)讓全世界都翹首以盼的對撞究竟是怎么發(fā)生的？到時(shí)候，大家將看到一副怎樣的情形？
這個(gè)世界上最大、最具威力的強子對撞機是歐洲粒子物理研究所加速復合體的最新研究項目，主要由一個(gè)27公里長(cháng)的超導磁體環(huán)和許多促使粒子能沿著(zhù)特定方向傳播的加速結構組成，強子對撞機以及技術(shù)方面的基礎設施，都安裝在歐洲粒子物理研究所的控制中心。
在強子對撞機的內部，兩束高能粒子流在彼此相撞之前，以接近光速的速度，分別通過(guò)兩個(gè)不同的，處于超高真空狀態(tài)的光束管，向相反方向傳播。
這兩束高能粒子在強磁場(chǎng)的促使下圍繞加速環(huán)告訴運行，而這個(gè)強磁場(chǎng)正式利用超導電磁石獲得的，這些超導電磁石采用特殊電纜線(xiàn)制成，它們在超導狀態(tài)下進(jìn)行操作，能夠有效傳導電流，幾乎沒(méi)有電阻消耗和能量損失。
而達到這種理想的超導傳輸，大約需要將磁體冷卻到零下271攝氏度，這個(gè)溫度比外太空的溫度還低，正是由于這個(gè)原因，大部分加速器都與一個(gè)液態(tài)氦分流系統和其他設備相連，而這個(gè)液態(tài)氦分流系統就是用來(lái)冷卻磁體的。
大型強子對撞機利用數千個(gè)種類(lèi)不同、型號各異的磁體，給加速器周?chē)牧Ｗ邮敢较�，這些磁體中包括15米長(cháng)的1232雙極磁體和392四極磁體。
其中，1232 雙極磁體被用來(lái)彎曲粒子束，而392四極磁體每個(gè)都有5到7米長(cháng)，它們被用來(lái)集中粒子流，在碰撞之前，大型強子對撞機利用另一種類(lèi)型的磁體“擠壓”粒子，讓彼此靠的更近，以增加它們成功相撞的機會(huì )，這些粒子非常小，讓它們相撞，就如同讓從相距10公里的兩地發(fā)射出來(lái)的兩根針相撞一樣。
在這些特定的條件下，最終，大型對撞機內的粒子流將在加速器環(huán)周?chē)?個(gè)區域相撞，而這4個(gè)區域正好與粒子探測器的位置相對應，粒子流碰撞后，會(huì )模擬出宇宙大爆炸時(shí)的形態(tài)，宇宙如何誕生？由什么物質(zhì)構成？宇宙的未來(lái)又將如何？人類(lèi)對這些奧秘的探究將更進(jìn)一步。
陳和生：毀滅地球毀滅人類(lèi)的這種可能性是根本不存在的
歐洲大型強子對撞機順利啟動(dòng)，按照計劃，昨天科學(xué)家將首批質(zhì)子導入大型強子對撞機的環(huán)形隧道之后，這些質(zhì)子束將以逆時(shí)針?lè )较虿粩嗉铀龠\動(dòng)，當對撞發(fā)生的那一瞬間，產(chǎn)生的高溫將達到太陽(yáng)溫度的10萬(wàn)倍，也正是因為這些讓人難以想象的數據，國外已經(jīng)有些人開(kāi)始擔心，對撞機一旦失控，會(huì )不會(huì )導致吞噬地球的黑洞出現，甚至連當今全世界最著(zhù)名的科學(xué)家霍金也加入到這樣的討論中來(lái)，現在試驗已經(jīng)開(kāi)始了二十多個(gè)小時(shí)，對撞機第一天運轉情況怎么樣？記者也趕到了中國科學(xué)院高能物理研究所，來(lái)聽(tīng)聽(tīng)專(zhuān)家的評價(jià)。
作為大型強子對撞機試驗中CMS實(shí)驗中國組負責人，陳和生所長(cháng)在實(shí)驗啟動(dòng)的第一時(shí)間收到到了歐洲方面的郵件通知，隨著(zhù)實(shí)驗深入，他會(huì )繼續參與項目進(jìn)程，此刻，他領(lǐng)導的工作組成員正在日內瓦緊張的工作，那么它目前最新的進(jìn)展情況如何。
中科院院士、中科院高能物理所所長(cháng)陳和生：“昨天是在一個(gè)組成的儲存環(huán)里，他需要再等到這個(gè)兩個(gè)星期左右，第二個(gè)儲存環(huán)才能夠，也儲存上粒子估計要到下個(gè)月中下旬才會(huì )實(shí)現對撞，那么它正式的落成典禮，是在十月二十一號�！�
記者：“這項試驗它大概要進(jìn)行多長(cháng)時(shí)間？”
陳和生：“我想大概至少是十二到十五年吧，但是估計第一批重大的結果可能兩三年就會(huì )出現，小的結果可能很快出現，但是重大的結果至少要等兩三年�！�
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