能不能找到被認(rèn)為是質(zhì)量之源的“希格斯粒子”？暗能量是不是推動(dòng)宇宙膨脹的動(dòng)因？“超玄”理論中的四維空間是否存在？
歐洲核子研究中心啟動(dòng)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過模擬宇宙大爆炸，也許將“撞”開一扇發(fā)現(xiàn)之門。
在瑞士國家形象委員會(huì)的安排下，記者2月走進(jìn)該中心實(shí)地踏訪，聽中國科學(xué)家講述了有趣的故事。
一
在瑞士與法國接壤的邊境，地下100米、總長(zhǎng)約27公里的環(huán)形隧道內(nèi)，有著目前世界上最大的粒子加速器。
來自80多個(gè)國家、近600所高校和科研機(jī)構(gòu)的約萬名研究人員，希望通過國際合作，揭開宇宙起源的奧秘。其中，中國籍科學(xué)家有250人。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)的規(guī)模究竟如何宏大？
對(duì)撞機(jī)上有4個(gè)探測(cè)器，ATLAS是最大的一個(gè)。它重7000噸，相當(dāng)于巴黎埃菲爾鐵塔的重量。
“ATLAS在古希臘語里是‘大力神’的意思?！眮碜灾袊娜沃伊佳芯繂T為記者形象比喻，它就像一架高精度巨型數(shù)字照相機(jī)，有1億像素，每秒能拍4000萬張照片。肉眼難以察覺的物理現(xiàn)象，都會(huì)在探測(cè)器上留下影像。
而在對(duì)撞機(jī)運(yùn)行過程中，4個(gè)探測(cè)器產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)非常驚人。光是幾天的數(shù)據(jù)刻成光盤，就能排列幾公里長(zhǎng)。雖然這里有大量最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，也只能處理一小部分?jǐn)?shù)據(jù)。因此，歐洲核子研究中心將數(shù)據(jù)迅速分散到全世界，由幾十萬臺(tái)計(jì)算機(jī)共同進(jìn)行云計(jì)算。
二
為了模擬宇宙大爆炸后不久的狀態(tài)，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)將兩束質(zhì)子分別加速到7萬億電子伏特的極高能量狀態(tài)，并使之對(duì)撞。粒子物理學(xué)家們從中試圖尋找質(zhì)量起源和夸克物質(zhì)形成的信號(hào)。
然而2008年9月發(fā)生的一次事故，使整個(gè)試驗(yàn)的進(jìn)度延后了14個(gè)月。歐洲核子研究中心投入數(shù)千萬瑞士法郎修復(fù)。
“這是因?yàn)閮啥纬瑢?dǎo)磁鐵之間的連接點(diǎn)出了問題，導(dǎo)致液氦泄漏，不得不停機(jī)檢修?！痹诖盆F檢驗(yàn)中心，北京大學(xué)物理學(xué)院錢思進(jìn)教授告訴記者，所有磁鐵要在此檢驗(yàn)合格后再送到地下安裝。對(duì)撞機(jī)排列著9000根大型超導(dǎo)磁鐵，27公里被分為8段等長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)的一個(gè)難點(diǎn)在于要用液氦將管道溫度降至零下271攝氏度的超低溫，而且只能一段段冷卻。一旦出現(xiàn)故障，又得一段段恢復(fù)到室溫檢修。
錢思進(jìn)教授是著名核物理學(xué)家錢三強(qiáng)之子，參與強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)已有近20年，在CMS實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行研究。
他帶領(lǐng)記者參觀實(shí)驗(yàn)園區(qū)時(shí)說，這里的地面上，有著瑞士最大的葡萄園。
能不能找到被認(rèn)為是質(zhì)量之源的“希格斯粒子”？暗能量是不是推動(dòng)宇宙膨脹的動(dòng)因？“超玄”理論中的四維空間是否存在？
歐洲核子研究中心啟動(dòng)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過模擬宇宙大爆炸，也許將“撞”開一扇發(fā)現(xiàn)之門。
在瑞士國家形象委員會(huì)的安排下，記者2月走進(jìn)該中心實(shí)地踏訪，聽中國科學(xué)家講述了有趣的故事。
一
在瑞士與法國接壤的邊境，地下100米、總長(zhǎng)約27公里的環(huán)形隧道內(nèi)，有著目前世界上最大的粒子加速器。
來自80多個(gè)國家、近600所高校和科研機(jī)構(gòu)的約萬名研究人員，希望通過國際合作，揭開宇宙起源的奧秘。其中，中國籍科學(xué)家有250人。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)的規(guī)模究竟如何宏大？
對(duì)撞機(jī)上有4個(gè)探測(cè)器，ATLAS是最大的一個(gè)。它重7000噸，相當(dāng)于巴黎埃菲爾鐵塔的重量。
“ATLAS在古希臘語里是‘大力神’的意思?！眮碜灾袊娜沃伊佳芯繂T為記者形象比喻，它就像一架高精度巨型數(shù)字照相機(jī)，有1億像素，每秒能拍4000萬張照片。肉眼難以察覺的物理現(xiàn)象，都會(huì)在探測(cè)器上留下影像。
而在對(duì)撞機(jī)運(yùn)行過程中，4個(gè)探測(cè)器產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)非常驚人。光是幾天的數(shù)據(jù)刻成光盤，就能排列幾公里長(zhǎng)。雖然這里有大量最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，也只能處理一小部分?jǐn)?shù)據(jù)。因此，歐洲核子研究中心將數(shù)據(jù)迅速分散到全世界，由幾十萬臺(tái)計(jì)算機(jī)共同進(jìn)行云計(jì)算。
二
為了模擬宇宙大爆炸后不久的狀態(tài)，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)將兩束質(zhì)子分別加速到7萬億電子伏特的極高能量狀態(tài)，并使之對(duì)撞。粒子物理學(xué)家們從中試圖尋找質(zhì)量起源和夸克物質(zhì)形成的信號(hào)。
然而2008年9月發(fā)生的一次事故，使整個(gè)試驗(yàn)的進(jìn)度延后了14個(gè)月。歐洲核子研究中心投入數(shù)千萬瑞士法郎修復(fù)。
“這是因?yàn)閮啥纬瑢?dǎo)磁鐵之間的連接點(diǎn)出了問題，導(dǎo)致液氦泄漏，不得不停機(jī)檢修?！痹诖盆F檢驗(yàn)中心，北京大學(xué)物理學(xué)院錢思進(jìn)教授告訴記者，所有磁鐵要在此檢驗(yàn)合格后再送到地下安裝。對(duì)撞機(jī)排列著9000根大型超導(dǎo)磁鐵，27公里被分為8段等長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)的一個(gè)難點(diǎn)在于要用液氦將管道溫度降至零下271攝氏度的超低溫，而且只能一段段冷卻。一旦出現(xiàn)故障，又得一段段恢復(fù)到室溫檢修。
錢思進(jìn)教授是著名核物理學(xué)家錢三強(qiáng)之子，參與強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)已有近20年，在CMS實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行研究。
他帶領(lǐng)記者參觀實(shí)驗(yàn)園區(qū)時(shí)說，這里的地面上，有著瑞士最大的葡萄園。
誰能想像，地下百米深處，竟有兩束質(zhì)子正在以光速“奔跑”并撞擊呢？
三
住在法國，每天到瑞士工作，是許多研究人員在這里經(jīng)歷的趣事。
華中師范大學(xué)是ALICE國際合作實(shí)驗(yàn)組的中方牽頭單位，每年都有師生來此工作、研究。一開始，由于在園區(qū)的不同地方進(jìn)出還得接受邊境檢查，他們每天都要揣著護(hù)照上班。
該校物理學(xué)院博士生周鳳雛2008年9月參與到實(shí)驗(yàn)中，2010年1月19日正式來到歐洲核子研究中心。他租住在法國邊境的小鎮(zhèn)上，每天騎10分鐘自行車來到位于瑞士境內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室做研究。
今年除夕，周鳳雛和歐洲核子研究中心的中國學(xué)生們一起吃了團(tuán)年飯。這是他留在這里過的第二個(gè)春節(jié)。
雖說有點(diǎn)想家，可是能在歐洲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行物理分析，周鳳雛感到十分幸運(yùn)和自豪。去年，在3個(gè)月里，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的質(zhì)子對(duì)撞產(chǎn)生了23兆數(shù)據(jù)，這便是他目前正在分析和研究的內(nèi)容。
華中師范大學(xué)是ALICE國際合作實(shí)驗(yàn)組的中方牽頭單位，每年都有師生來此工作、研究。一開始，由于在園區(qū)的不同地方進(jìn)出還得接受邊境檢查，他們每天都要揣著護(hù)照上班。
該校物理學(xué)院博士生周鳳雛2008年9月參與到實(shí)驗(yàn)中，2010年1月19日正式來到歐洲核子研究中心。他租住在法國邊境的小鎮(zhèn)上，每天騎10分鐘自行車來到位于瑞士境內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室做研究。
今年除夕，周鳳雛和歐洲核子研究中心的中國學(xué)生們一起吃了團(tuán)年飯。這是他留在這里過的第二個(gè)春節(jié)。
雖說有點(diǎn)想家，可是能在歐洲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行物理分析，周鳳雛感到十分幸運(yùn)和自豪。去年，在3個(gè)月里，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的質(zhì)子對(duì)撞產(chǎn)生了23兆數(shù)據(jù)，這便是他目前正在分析和研究的內(nèi)容。
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