目前，科學家正在緊張工作，對強子對撞機進行一次大規(guī)模升級。這次升級能夠讓對撞機幫助科學家進一步擴大知識的邊界。 |
歐洲核子研究組織的大型強子對撞機，一名工作人員站在多功能探測器CMS(緊湊渺子線圈實驗的英文縮寫，以下簡稱CMS)下面。此時，工作人員正對對撞機進行整修。大型強子對撞機的環(huán)形隧道長27公里，座落于法國-瑞士邊境地下100米，安裝了很多適用于太空飛船的裝置
科學家注視著大型強子對撞機的一段環(huán)形隧道。此時，對撞機已經(jīng)關(guān)閉。大型強子對撞機是世界上最大的粒子對撞機，一年前發(fā)現(xiàn)了有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子。這是科學研究史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一
一名工作人員在CMS前方走過。CMS是大型強子對撞機的一部分。2013年2月，強子對撞機關(guān)機，隨后進行為期18個月的檢查。在2015年重啟對撞實驗時，歐洲核子研究組織的科學家將利用升級后的對撞機探測暗物質(zhì)、暗能量和超對稱
現(xiàn)在，強子對撞機的電腦屏幕一片漆黑，控制臺前沒有任何人影，用于進行質(zhì)子束對撞的巨型超冷卻環(huán)形隧道也是空空如也。不過，這種安靜只是一種假象。幕后，科學家正在緊張工作，對強子對撞機進行一次大規(guī)模升級。這次升級能夠讓對撞機幫助科學家進一步擴大知識的邊界
滿功率運轉(zhuǎn)時，強子對撞機每秒可進行5.5億次對撞。對撞機操作組負責人麥克-拉蒙特表示：“我們將盡可能增加對撞次數(shù)。對撞次數(shù)就像是我們的奶油和面包。對撞產(chǎn)生的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都不是讓人非常感興趣的東西，對海量數(shù)據(jù)進行篩選是一項巨大挑戰(zhàn)?！?/font>
北京時間8月5日消息，據(jù)國外媒體報道，一年前，歐洲核子研究組織的大型強子對撞機發(fā)現(xiàn)了有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子。這是科學研究史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一?，F(xiàn)在，強子對撞機的電腦屏幕一片漆黑，控制臺前沒有任何人影，用于進行質(zhì)子束對撞的巨型超冷卻環(huán)形隧道也是空空如也。不過，這種安靜只是一種假象。幕后，科學家正在緊張工作，對強子對撞機進行一次大規(guī)模升級。這次升級能夠讓對撞機幫助科學家進一步擴大知識的邊界。
大型強子對撞機是世界上最大的粒子對撞機?？茖W家通過讓質(zhì)子束在對撞機的巨型環(huán)形隧道內(nèi)進行對撞模擬大爆炸，用以搜尋神秘莫測的上帝粒子。一年前，強子對撞機通過質(zhì)子束對撞實驗確定了有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子的可能形態(tài)。長久以來，科學家便一直在尋找這種賦予宇宙萬物質(zhì)量的神秘粒子。
大型強子對撞機的環(huán)形隧道長27公里，座落于法國-瑞士邊境地下100米。2013年2月，強子對撞機關(guān)機，隨后進行為期18個月的檢查。在2015年重啟對撞實驗時，歐洲核子研究組織的科學家將利用升級后的對撞機探測暗物質(zhì)、暗能量和超對稱。超對稱理論與希格斯玻色子齊名，于半個世紀前提出。
在工程師將目光聚焦技術(shù)方面的任務(wù)之時，物理學家則在分析對撞機自2010年以來獲取的海量數(shù)據(jù)，希望能夠從中發(fā)現(xiàn)更多“金礦”。歐洲核子研究組織的蒂茲諾-卡姆珀勒斯表示：“比較容易做的事情我們都已經(jīng)做完了。現(xiàn)在，我們要進行深入研究，尋找我們未知或者此前不可知的東西。我們經(jīng)常說天文學家的工作更簡單一些，因為他們能夠看到自己正在尋找的東西?！?/p>
在工程師將目光聚焦技術(shù)方面的任務(wù)之時，物理學家則在分析對撞機自2010年以來獲取的海量數(shù)據(jù)，希望能夠從中發(fā)現(xiàn)更多“金礦”
一名工作人員騎著自行車巡視大型強子對撞機的環(huán)形隧道。借助于歐洲核子研究組織的超級計算機，物理學家對質(zhì)子束對撞產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，通過這種分析進一步加深對宇宙的了解
一名科學家站在一幅圖表前面。大型強子對撞機的粒子對撞將能量轉(zhuǎn)化成質(zhì)量，對撞實驗的目標是在亞原子碎片中搜尋基本粒子，幫助科學家進一步了解宇宙
希格斯玻色子由英國物理學家彼得-希格斯1964年提出，用于解釋一種怪異的現(xiàn)象，即為何一些粒子擁有質(zhì)量，而其他粒子——例如光線——沒有質(zhì)量。在經(jīng)過升級的大型強子對撞機重啟之后，科學家將借助對撞實驗進一步了解這種神秘莫測的粒子
大型強子對撞機的粒子對撞將能量轉(zhuǎn)化成質(zhì)量，對撞實驗的目標是在亞原子碎片中搜尋基本粒子，幫助科學家進一步了解宇宙。滿功率運轉(zhuǎn)時，強子對撞機每秒可進行5.5億次對撞。對撞機操作組負責人麥克-拉蒙特表示：“我們將盡可能增加對撞次數(shù)。對撞次數(shù)就像是我們的奶油和面包。對撞產(chǎn)生的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都不是讓人非常感興趣的東西。對海量數(shù)據(jù)進行篩選是一項巨大挑戰(zhàn)，但我們需要通過篩選剔除無用的數(shù)據(jù)，從中挑選中我們感興趣的東西?！睂ψ矙C的環(huán)形隧道安裝了很多適用于太空飛船的裝置。有趣的是，工作人員騎著“卑微”的自行車進行巡查。
借助于歐洲核子研究組織的超級計算機，物理學家對質(zhì)子束對撞產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析，通過這種分析進一步加深對宇宙的了解。歐洲核子研究組織的發(fā)言人詹姆斯-基勒斯表示：“我們希望了解粒子的行為，了解它們?yōu)楹我约叭绾尉奂谝恍谖⒂^尺度下構(gòu)成我們稱之為原子和核子的極其微小的東西，在較大尺度下構(gòu)成我們稱之為人、椅子和建筑的日常事物，以及在更大尺度下構(gòu)成行星、恒星系統(tǒng)和星系?！?/p>
對于外行人來說，歐洲核子研究組織進行的研究過于復(fù)雜，很難理解。對此，研究人員正在尋找簡化的方式。底夸克探測器項目發(fā)言人皮耶路易吉-坎帕納開玩笑地說：“所有人都知道電子是什么，尤其是在將手指插入電源插座的時候?！笨才良{的團隊證實了標準模型，準確度和可信度創(chuàng)歷史之最。標準模型于上世紀70年代提出，是粒子物理學的基本理論框架。
坎帕納的團隊對Bs粒子的變化進行了有史以來最精確的測量。測量結(jié)果顯示，在每10億個Bs中，只有極少數(shù)衰變成更小的粒子μ介子并且是成對出現(xiàn)。在專家們眼里，這一發(fā)現(xiàn)足以與發(fā)現(xiàn)有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子相提并論。
希格斯玻色子由英國物理學家彼得-希格斯1964年提出，用于解釋一種怪異的現(xiàn)象，即為何一些粒子擁有質(zhì)量，而其他粒子——例如光線——沒有質(zhì)量。據(jù)信，希格斯玻色子就像是泡在糖漿中的叉子。當把這個叉子舉起來，暴露于充滿灰塵的空氣中時，一些灰塵穿過叉子，絕大多數(shù)灰塵粘在叉子上。換句話說，獲得質(zhì)量。質(zhì)量產(chǎn)生引力，引力將粒子聚集在一起。
標準模型是一項可信賴的理論，但仍無法解釋引力，也無法解釋暗物質(zhì)和暗能量。暗物質(zhì)和暗能量在宇宙的構(gòu)成中占絕大多數(shù)比重，科學家根據(jù)普通物質(zhì)受到的影響推斷出它們的存在。一些物理學家支持超對稱理論。這一理論認為每一種已知粒子都有與之相對稱的鏡像粒子。吉勒斯表示：“我們擁出了相應(yīng)的理論，可以描述我們周圍所有的正?？梢娢镔|(zhì)。不過，可見物質(zhì)在宇宙中的比重只有大約5%左右?！?/p>
大型強子對撞機取代1989年至2000年服役的大型電子-正電子對撞機。這臺對撞機2008年服役，后來因出現(xiàn)故障不得不進行為期1年的整修。強子對撞機對撞時的能量達到8 TeV，相比之下，大型電子-正電子對撞機只有0.2 TeV。在投入5000萬瑞士法郎(約合5100萬美元)進行升級之后，強子對撞機進行對撞實驗時產(chǎn)生的能量可達到14 TeV。物理學家喬爾-古爾德斯特恩表示：“每次分析完大量數(shù)據(jù)，總有人找個理由，開香檳慶祝。隨著數(shù)據(jù)分析工作的繼續(xù)，這樣的理由越來越少?！?/p>
