大型強子對撞機即將啟動，這臺新機器將以7倍于以前紀錄的能量碰撞粒子。 歐洲粒子物理研究中心的大型強子對撞機是人類建造的最大、最復雜的科學設備。據(jù)美國《科學》雜志報道，9月10日，這個龐然大物將正式啟動，產(chǎn)生第一束質(zhì)子流。物理學界翹首期盼的“物理學黃金時代”即將來臨。
這是一個令世界矚目的時刻，全球250多家媒體將親臨現(xiàn)場，見證這一時刻。
這一大型強子對撞機是一種將質(zhì)子加速對撞的高能物理設備，坐落于瑞士日內(nèi)瓦的歐洲粒子物
理研究中心。無論從哪方面看，它都是一個令人嘆為觀止的人類杰作：這是一個圓形加速器、深埋于地下100米，其環(huán)形隧道長達27公里，東起瑞士的日內(nèi)瓦
湖，西至法國的侏羅山，走完全程需要4個多小時；它的軌道上有4個巨大的探測器，每個探測器的重量幾乎都有上萬噸；它的造價高達55億美元；除隧道本身在
地下外，還有許多設備位于地面；它是來自80多個國家的物理學家、工程師、技術人員及相關人員，經(jīng)過10多年的努力建成。
除非發(fā)生緊急事件，這臺對撞機一旦開始運行是不會停下來的，它會持續(xù)運行幾年甚至幾十年，所產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)將通過網(wǎng)絡輸送到世界各地的研究所和大學，供物理學家們分析。它的運行耗電量相當于整個日內(nèi)瓦城的用電量，在一年5億歐元的預算中，相當一部分用于支付電費。
建造這臺大型強子對撞機的目的是探索宇宙的起源。它將兩束質(zhì)子分別加速到7萬億電子伏特
的極高狀態(tài)，再使之對撞。其能量狀態(tài)可與宇宙大爆炸后不久的狀態(tài)相比，物理學家將利用質(zhì)子碰撞的產(chǎn)物，探索新物理世界，如尋找標準模型預言的希格斯粒子，
探索超對稱、額外空間維等超出標準模型的新物理。美國密歇根大學的理論物理學家戈登·凱恩說，當世界上其他對撞機被用于研究標準模型的構(gòu)成時，大型強子對
撞機將回答更深層次的問題：為什么模型是這樣的？
具體來說，物理學家們希望這臺對撞機幫助回答這些問題：標準模型中所流行的造成基本粒子
質(zhì)量的希格斯機制是真實的嗎？果真如此的話，希格斯粒子有多少種，質(zhì)量分別是多少？粒子是否有相對應的超對稱(SUSY)粒子存在？為何物質(zhì)與反物質(zhì)是不
對稱的？有更高維度的空間存在嗎？宇宙有96%的質(zhì)量是目前天文學上無法觀測到的，這些到底是什么……
物理學家林頓·埃文斯是大型強子對撞機項目的負責人。在這個激動人心的時刻即將來臨之
際，他回憶起了創(chuàng)業(yè)時的艱難日子：2002年，成本超支迫使官員們將建設完工時間推遲了一年；2004年，一個制造錯誤迫使工人們重新建造3公里長的高技
術管道工程，該管道將冰冷的液氮輸送到加速器超導磁鐵中；2005年，一位技術人員因起重機載貨的意外掉落而喪生。“我們仿佛是在攀登一座大山，回憶當
初，我們甚至沒有一個磁鐵。”埃文斯說。但現(xiàn)在，當研究人員在測試它的很多子系統(tǒng)時，“它真的就像是一位老朋友，并且整裝待發(fā)”。
大型強子對撞機的建造是人類在工程技術方面的極端挑戰(zhàn)。當它開始運行時，磁鐵中的總能量
高達100億焦耳，而粒子束中的總能量也高達725百萬焦耳，7～10顆總粒子的能量就可以使超導磁鐵脫離超導態(tài)，而丟棄的全部粒子相當于一枚小型炸
彈……因此，這臺設備及其運行安全是極為重要的事情。甚至有人認為它會毀滅地球，要求法院推遲它的啟動時間。
事實上，自從1994年提出創(chuàng)建這臺對撞機的想法以來，安全問題就一直是這個項目建設的
考慮之一。多個審查小組已經(jīng)對它所有方面的安全性和對環(huán)境的影響進行了評估。2003年，一個由獨立科學家組成的小組向歐洲粒子物理中心董事會提交了一份
全面報告，以評估對撞機所產(chǎn)生新粒子的安全性。報告認為，這臺大型強子對撞機是安全的。一篇發(fā)表在2008年9月5日出版的《物理評論期刊G：核和粒子物
理》上的論文，以充足的證據(jù)表明了對撞機的安全性，并指出對它的安全性的擔心沒有依據(jù)。
談到這臺大型對撞機的前景，美國麻省理工學院的弗蘭克·維爾策克重復了物理學界的共識：它將開啟“物理學的黃金時代”。
但歐洲粒子物理中心的物理學家彼特·詹李警告說，大型對撞機很可能不會立即給出這些問題
的答案，“人們不應該想當然地認為偉大的事件即將發(fā)生。如果進展順利，大型強子對撞機將于10月份碰撞粒子，這時也許會發(fā)生一些特別的事情”。他說：“很
可能，這臺對撞機將花上幾年的時間才能發(fā)現(xiàn)希格斯粒子甚至其他陌生的新粒子。在標準模型回答了粒子加速器的幾乎每一個問題后的30年，物理學家們急切地想
看到一些真正的新東西。”(王丹紅編譯)
《科學時報》 (2008-9-10 要聞)
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