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大型强子对撞机生成第一幅图像预计年底高速对撞

作者:畜牧业
出处:www.lunrr.com
时间:2020-01-28

资料来源:《东方早报》,2008年,

大型强子对撞机产生第一批图像预计年底将产生第一批图像用于高速碰撞

欧洲大型强子对撞机 第一批加速质子以接近光速的速度撞向对撞机中一个叫做准直器的吸收装置,产生粒子碎片雨。

经过十多年的建设,欧洲粒子物理研究所的大型强子对撞机于10月10日在法国和瑞士边境附近的地下实验室正式发射,第一束质子成功通过对撞机。

当地时间10月10日9: 38(北京时间10月10日15: 38),第一束质子束被注入安装在地下100米深的27公里长圆形隧道中的大型强子对撞机。 后来,欧洲核子研究中心主任罗伯特埃尔默(Robert Elmer)和大型强子对撞机项目主任林恩埃文斯宣布大型强子对撞机正式启动。

第一束质子束注入对撞机后,必须逐段调整并穿过对撞机的所有8个部分。 当地时间大约10: 25,研究人员宣布第一束质子束已经穿透大型强子对撞机。

第一束质子束通过后,经过几个小时到几十个小时的调试,第二束质子束将以相反的方向注入对撞机。 只有经过一段极其复杂和精确的调试,才能开始实现两个质子束的碰撞。

质子束像头发一样厚

当地时间10日上午9点38分,实验正式开始,质子束被注入对撞机。 “质子束像头发一样厚 “这台对撞机是世界上最大的粒子加速器,建在瑞士和法国边境地区地下100米的圆形隧道里。

五秒钟后,日内瓦实验项目控制室的计算机收到一个信号,表明实验进展顺利。

全功率对撞机可以确保数万亿粒子高速流过近27公里的地下隧道,最高速度接近每秒30万公里,相当于光速的99.99%。 以如此高的速度,质子束每秒钟可以围绕隧道旋转,单束能量达到7万亿电子伏特。

然而,10日实验中注入对撞机的质子束移动相对较慢,在隧道中每隔几公里移动一次。 这是为了检查所有设备是否运行正常,包括安装在隧道壁上的大量粒子探测器。

实验开始将近一小时后,控制室的电脑屏幕上闪现出两个白点,表明质子束已经绕过了隧道。 在场的科学家欢呼鼓掌,庆祝第一个质子束顺时针“首航”成功完成。

之后,科学家将重复多次粒子加速试验,不断提高光束速度,并尝试从顺时针和逆时针方向重复实验。

欧洲核子研究中心首席发言人詹姆斯吉利斯说:“真正好的结果是另一束光来自另一个方向。”。“只有当每个方向都有一束光时,你才能知道真的没有障碍,是时候开始工作了。” “

高速碰撞将在今年年底实现

一切就绪后,科学家将开始准备粒子的高速碰撞,然后在大爆炸后的万亿分之一秒内重现这种情况。

在开始高速粒子碰撞实验之前,科学家将尝试同时从两个方向发射质子束,以进行强度较低的粒子碰撞。

安装在隧道中的超导磁体负责“操纵”从两端发射的质子束,以确保它们能够在隧道中密集排列有粒子探测器的四个压缩室中相遇 物理学家丹尼尔德纳里解释说:“这就像机关枪互相瞄准射击一样。”。“一些子弹会经过,一些会互相击中 "

在这个阶段,高速粒子碰撞实验还没有确定日期。 吉利斯说,在实验的初始阶段,粒子碰撞将以较低的速度和较小的规模进行。 “当能量较低时,我们会积累经验,并且在碰撞前我们熟悉机器的性能。 “

据估计,粒子的高速碰撞实验预计最早将在今年年底进行,最晚将在一年后进行。 那时,两个方向相反的高速质子束将在隧道中碰撞,碰撞点将释放巨大的热量和能量,类似于大爆炸(Big Bang)发生时的情况,但规模较小。

对撞机实验持续10到15年

如果实验成功,科学家将分析碰撞中产生的数百万粒子,并验证希格斯玻色子的存在。

一旦粒子高速碰撞成功,科学家将使用粒子探测器在电脑显示屏上观察碰撞后粒子是如何聚集、分散或融化的。

在上述条件下,科学家有望发现希格斯玻色子是否存在 在粒子物理标准模型预测的62种基本粒子中,只有希格斯玻色子尚未“揭示”,因此得名“上帝粒子”

这个粒子是44年前由英国物理学家彼得希格斯猜想提出的,被认为是物质质量的来源,也是电子和夸克等质量形成的基础。 希格斯认为其他粒子在希格斯玻色子的“海洋”中游动,惯性是由希格斯玻色子的作用产生的,最终它们拥有质量。 没有质量,大爆炸后产生的物质就不能形成星云和行星,更不用说生命的起源了。

大型强子对撞机将在未来10到15年内继续其实验,由此产生的大量粒子数据将被提交给世界各地的大学和研究机构的实验室进行分析。

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