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欧洲强子对撞机“开撞” 模拟宇宙大爆炸后初态

http://www.sina.com.cn  2010年03月30日 21:06  新华网

  新华网日内瓦3月30日电(记者杨京德)因故障经过了几小时的延迟,欧洲核子研究中心的大型强子对撞机30日再次开始实施总能量达7万亿电子伏特的质子束流对撞,首次对撞已取得成功。这也是迄今最高能量的质子束流对撞试验。本次试验用于模拟137亿年前宇宙大爆炸之后的最初状态,并进行其他物理学重要课题研究。

  大型强子对撞机内的两束质子束流在分别被加速至3.5万亿电子伏特后,科学家就力图促使两束质子束流相撞,从而使对撞总能量达到7万亿电子伏特。新获得的成果刷新了该中心2009年11月底创下的总能量达2.36万亿电子伏特的质子束流对撞纪录。

  首次对撞成功后,大型强子对撞机上的CMS探测器能立即探测到对撞的发生,并能制作出在7万亿电子伏特对撞时所产生的质子束流穿越CMS探测器所留下的影像。对撞的数据将由欧洲核子研究中心的大型计算机群储存并初步处理后,分送给世界各地参与合作的物理学家分析研究。

  据悉,实现7万亿电子伏特能量的质子束流对撞之后,大型强子对撞机将持续运行18至24个月,其间在2010年底将有短暂技术停运。

  据正在参加CMS探测器运行值班的北京大学教授钱思进介绍,大型强子对撞机的设计能量是每束粒子流7万亿电子伏特,对撞能量达14万亿电子伏特。为安全达到设计指标,科学家们还需要在今后两三年中做大量细致复杂的升级、加固和调整工作。

  欧洲大型强子对撞机是目前世界上最大的粒子加速器,为研究宇宙起源和各种基本粒子的特性和相互作用提供迄今最强有力的工具。科学家希望通过在对撞机内实现极高能量的粒子对撞,不仅模拟出与宇宙大爆炸后最初状态类似的环境,而且进行其他物理学重要课题研究。科学家们尤其期待发现希格斯玻色子,进而完美地支撑起整个粒子物理学“标准模型”的理论大厦。

  从上世纪90年代初开始设计建造以来,来自80多个国家和地区的约7000名科研人员和工程师参与了大型强子对撞机的建设。中国近10所科研院所和高等院校的科研人员和高校师生参加了对撞机上所有大型探测器的建造和数据分析。

  大型强子对撞机位于日内瓦附近地下100米深处的环形隧道内,隧道总长约27公里。2008年9月正式启动几天后,该设备就因氦泄漏事故而被迫停止运行,历时14个月、花费4000万美元才得以修复。

  欧洲大型强子对撞机30日上午开始实施质子束流对撞试验时,由于出现一系列故障,对撞推迟了几个小时实施。

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