跳转到路径导航栏
跳转到正文内容

大型强子对撞机六大实验(组图)

http://www.sina.com.cn  2008年09月03日 13:24  新浪科技

  新浪科技讯 据国外媒体报道,利用大型强子对撞机(LHC)进行的6项实验都将均在国际合作的模式下完成,这些实验将世界各地的研究机构的科学家聚集在一起,共同见证激动人心的一刻。每一项实验都截然不同,这是由其使用的粒子探测器的独特性所决定的。

  两项大规模实验——ATLAS(超环面仪器实验的英文缩写,以下简称ATLAS)和CMS(紧凑渺子线圈实验的英文缩写,以下简称CMS) ——均建立在多用途探测器基础之上,用于分析在加速器中撞击时产生的数量庞大的粒子。两项实验的研究规模和研究层面均达到前所未有的程度。使用两个单独设计的探测器是交叉确认任何新发现的关键所在。

  两项中型实验——ALICE(大型离子对撞机实验的英文缩写,以下简称ALICE)和 LHCb(LHC底夸克实验的英文缩写,以下简称LHCb)——利用特殊的探测器,分析与特殊现象有关的撞击。

  另外两项实验——TOTEM(全截面弹性散射侦测器实验的英文缩写,以下简称TOTEM)和LHCf(LHC前行粒子实验的英文缩写,以下简称LHCf)——的规模就要小得多。它们的焦点集中在“前行粒子”(质子或者重离子)身上。在粒子束发生碰撞时,这些粒子只是擦肩而过,而不是正面相撞。

  ATLAS、CMS、ALICE和LHCb探测器安装在4个地下巨洞,分布在大型强子对撞机周围。TOTEM实验用到的探测器位于CMS探测器附近,LHCf实验用到的探测器则位于ATLAS探测器附近。

  1. ALICE

大型强子对撞机六大实验(组图)

ALICE探测器

  为了进行ALICE实验,大型强子对撞机将让铅离子进行对撞,在实验室条件下重建“大爆炸”之后的宇宙初期形态。获得的数据将允许物理学家研究夸克-胶子等离子体的性质和状态,这种物质据信在“大爆炸”发生后只存在很短时间。

  现在宇宙的所有普通物质都是由原子构成,每个原子拥有一个由质子和中子构成的核子,核子周围环绕着电子。质子和中子都是被称之为“胶子”的其它粒子束缚夸克形成的。这种不可思议的强大束缚意味着,独立的夸克是永远也不会被发现的。

  大型强子对撞机内上演撞击时产生的高温是太阳内部温度的10万倍。物理学家希望看到的是,质子和中子会在这种高温条件下“熔化”,并释放被胶子束缚的夸克。这么做将创造夸克-胶子等离子体,它们可能只存在于“大爆炸”之后,当时的宇宙仍处在极度高温之下。科学家计划在夸克-胶子等离子体膨胀和冷却过程中对其进行研究,观察它如何形成最终构成当前宇宙物质的粒子。

  共有来自28个国家的94个研究机构的1000多名科学家参与ALICE实验。

  ALICE探测器相关资料

  尺寸:长26米,高16米,宽16米

  重量:1万公吨

  位置:法国小镇圣吉利斯-珀利(St Genis-Pouilly)。有兴趣的读者可利用“谷歌地球”一探究竟。

  2. ATLAS

大型强子对撞机六大实验(组图)

ATLAS是大型强子对撞机两个通用探测器中的一个

  ATLAS是大型强子对撞机两个通用探测器中的一个。此项实验涉及到物理学的很多领域,包括寻找希伯斯玻色子、额外维度以及构成暗物质的粒子。与CMS的实验目的一样,ATLAS也将记录与撞击时产生的粒子有关的类似数据,即它们的路径、能量以及特性等等。虽然实验目的相同,但ATLAS和CMS探测器的磁铁系统却采用了完全不同的技术和设计。

  ATLAS探测器巨大的圆环形磁铁系统是它的主要特征。这一系统由8个25米长的超导磁铁线圈组成。磁铁线圈分布在贯穿探测器中心的粒子束管周围,形成一个“圆筒”。实验过程中,磁场将被包含在线圈分离出的中央柱形空间内。

  共有来自37个国家的159个研究机构的1700多名科学家参与ATLAS实验。

  ATLAS探测器相关资料

  尺寸:长46米,高25米,宽25米,是迄今为止制造的个头最大的粒子探测器。

  重量:7000公吨

  位置:瑞士梅林(Meyrin)

上一页 1 2 下一页

Powered By Google ‘我的2008’,中国有我一份力!

新浪简介About Sina广告服务联系我们招聘信息网站律师SINA English会员注册产品答疑┊Copyright © 1996-2008 SINA Corporation, All Rights Reserved

新浪公司 版权所有