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2009年12月7日  

2009-12-07 17:32:36|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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欧洲强子对撞机创新纪录 成世界最强大机器

2009年12月02日 08:29:33  来源:本网综合
2009年12月7日 - 凡子 - 宇宙易景
2009年12月7日 - 凡子 - 宇宙易景

2009年12月7日 - 凡子 - 宇宙易景

大型强子对撞机

2009年12月7日 - 凡子 - 宇宙易景

  大型强子对撞机中质子碰撞时的情景。本图拍摄于11月23日,当时Atlas探测器首先探测到质子对撞。左图是从侧方观测探测器中质子对撞情形,右图是从正上方观测探测器中质子对撞情形。图中由中心辐射出来的彩色线条是由一对夸克所产生,这一对夸克也被称为介子。在每一个碰撞的质子中,都存在三个夸克。

   据国外媒体报道,世界最大的粒子加速器——欧洲大型强子对撞机(LHC)11月30日创造了一项新的世界纪录,对撞机内的两束质子流被加速至1.18万亿电子伏特的能级,最终比之前该记录的保持者——美国费米国家实验室加速器——创造的能量多出20%,令其真正成为世界上“最强大的机器”。

    大型强子对撞机质子束的能量对实现该项目的终极目标至关重要:以足够的力量令粒子间相互撞击,变成最小的物质构建模块。当天清晨的测试给科学家们带来新的惊喜,在大型强子对撞机去年因故被迫停止运行以后,他们曾倍感失望。大型强子对撞机于2003年开始兴建,位于法国和瑞士边境地下100米深、长17英里(约合27公里)的环形隧道中,投入达100亿美元。

    对撞机于2008年9月10日正式启动,但大约10天后就因意外事故被迫停止运行。欧洲核子研究中心用了一年多时间进行维修和改进,才使得对撞机得以重新启动。据欧洲核子研究中心介绍,大型强子对撞机内的两束质子流当天被加速至1.18万亿电子伏特(TeV)的能级,打破了之前由美国费米国家实验室加速器2001年创下的0.98万亿电子伏特的纪录。

    物理学家之所以测算直径相当于发丝的质子束的能量,而非速度,是因为质子的速度已经接近光速,不能再快了。1万亿电子伏特能级的质子大概相当于蚊子飞行运动产生的能量。当一个质子束完全充满了能量达7万亿电子伏特的30万亿个质子——这也是大型强子对撞机的目标——它就像一艘以20节速度航行的航空母舰。

    欧洲核子研究中心发言人詹姆斯·吉利斯(James Gillies)表示,这是科学家正在细致了解如何运行大型强子对撞机,确保所有保护系统运转正常的原因。11月30日达到的能级比费米国家实验室加速器没高太多,不过,估计明年上半年将会取得更大的进展,届时,大型强子对撞机计划将每个质子束加速至3.5万亿电子伏特,为创造各种条件的实验做准备,比如宇宙大爆炸发生后的瞬间状况。

    物理学家希望,这可以帮助他们理解像暗物质、反物质、超对称这样的现象,最终揭开宇宙形成之谜。欧洲核子研究中心总干事罗尔夫·霍尔(Rolf Heuer)表示,这个项目的初期进展“极为出色。”他说:“但是,我们仍在有条不紊地运行它,在2010年开始物理学实验前还需要从事大量工作。到了那时,我才会打开香槟庆祝。”另外,在大型强子对撞机从理论上可以探测到行踪诡秘的希格斯玻色子之前还需要几年时间。

    希格斯玻色子称为“上帝粒子”,被认为是物质的质量之源,是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到。发现希格斯玻色子将是物理学历史上最伟大的发现之一。数十年来,物理学家一直使用更小、室温条件下的对撞机研究希格斯玻色子。他们曾经认为质子和中子是原子核最小的组成部分,但对撞机实验表明,原子核是由夸克和胶子构成的,另外还存在其他的力和粒子。

    大型强子对撞机在接近绝对零度的温度下(温度低于外太空)运行,以便让大约2000个超导磁体最有效地引导质子。来自世界各地的8000多位物理学家参与了这个研究项目。欧洲核子研究中心(CERN)是世界上最大的粒子物理研究中心,现有20个成员国,同时获得了日本、印度、俄罗斯和美国等众多国家的支持。(新浪科技)

2009年12月7日 - 凡子 - 宇宙易景

    2009年12月7日 - 凡子 - 宇宙易景 重启三天 欧洲大型强子对撞机实现首次对撞

2009年12月7日 - 凡子 - 宇宙易景

    组合两台对ATLAS实验计划至关重要的内探测器组件。半导体跟踪器插入跃迁辐射跟踪器中,以观测在LHC内进行的ATLAS实验。这些构成了内探测器3个主要组件中的两个。当LHC启动后,它们将一起记录发生在探测器中心质子流对撞所产生的轨迹。

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