最大物理实验生成第一幅图像　年底高速对撞

实验生成第一幅图像

欧洲核子研究中心大型强子对撞机于10日在靠近法国和瑞士边境的地下实验室正式启动。

　　中评社北京9月11日电／经过十几年的建造，欧洲核子研究中心大型强子对撞机于10日在靠近法国和瑞士边境的地下实验室正式启动，幷成功实现了第一束质子束流贯穿整个对撞机。 

　　东方早报报道，当地时间10日9时38分（北京时间10日15时38分），第一束质子束流被注入安装在地下100米深处27公里长环形隧道内的大型强子对撞机。随后，欧洲核子研究中心主任罗贝尔·艾马和大型强子对撞机项目主任林恩·埃万斯宣布，大型强子对撞机正式启动。 

　　第一束质子束流注入对撞机后，须逐段调整幷走通对撞机的全部8段。当地时间10时25分左右，科研人员宣布第一束质子束流贯穿了整个大型强子对撞机。 

　　在第一束质子束流实现贯穿后，经过数小时至数十小时调试，第二束质子束流将被反方向注入对撞机。再经过一段时间极其复杂精密的调试，才能开始实现两束质子束流的对撞。 

　　质子束流粗细如一根头发

　　当地时间10日上午9时38分，随着一束质子束流注入对撞机，实验正式启动。负责实验的欧洲核子研究中心发言人葆拉·凯特帕诺说：“质子束流粗细如同一根头发。” 

　　这台对撞机是世界最大的粒子加速器，建于瑞士和法国边境地区地下100米深处的环形隧道中。 

　　5秒钟后，实验项目位于日内瓦的控制室内电脑收到信号，显示实验进展顺利。 

　　开足马力的对撞机能够确保数万亿粒子以高速流过将近27公里长的地下隧道，最高速度将近每秒钟30万公里，相当于光速的99.99％。以如此高速，质子束流每秒可在隧道内狂飙11245圈，单束能量达到7万亿电子伏特。 

　　不过，10日实验注入对撞机的质子束流运动速度相对较慢，每隔几公里为一段，在隧道中移动。这是为了检测所有设备是否运行正常，包括安装在隧道壁上为数不少的粒子探测器。 

　　实验启动近一个小时后，两个白点在控制室的电脑屏幕上闪烁，显示质子束流已经沿隧道环绕一周。在场科学家欢呼鼓掌，庆祝第一束质子束流成功完成顺时针方向“首航”。

　　这以后，科学家将多次重复粒子加速测试，不断提高束流速度，尝试从顺时针和逆时针两个方向反复实验。 

　　“真正的好结果是，另一束流从另一个方向过来，”欧洲核子研究中心首席发言人詹姆斯·吉利斯说：“只有当两个方向各有一支束流过来，你才知道确实没有阻碍，是开始工作的时候了。”

最快今年底实现高速对撞

　　一切就绪之后，科学家才会着手准备粒子高速对撞实验，继而再现宇宙大爆炸发生后万亿分之一秒内的情形。 

　　着手粒子高速对撞实验之前，科学家会尝试从两个方向同时发射质子束流，以较低强度进行粒子对撞。 

　　装置于隧道内的超导磁铁负责为发射自两端的质子束流“掌舵”，确保它们能够在隧道内密布粒子探测器的4个压缩室内相遇。“这就好像彼此瞄准的机关枪射出子弹，”物理学家丹尼尔·丹内格瑞解释说：“一些子弹会擦身而过，一些子弹会撞击在一起。” 

　　现阶段尚未确定进行粒子高速对撞实验的日期。吉利斯说，实验初始阶段将以较低速度、较小规模进行粒子对撞。“我们在能量较低时积累经验，熟悉机器性能后再进行对撞。” 

　　据估计，粒子高速对撞实验最早有望在今年年底进行，最晚则可能在一年以后。届时，运行方向相反的两束高速质子束流将在隧道内对撞，碰撞点将释放巨大热量和能量，与宇宙大爆炸发生时的情况相仿，只是规模较小。 

　　对撞机实验持续10到15年

　　如果最后实验成功，科学家将分析撞击中产生的数百万粒子，求证希格斯玻色子的存在。 

　　一旦粒子高速对撞成功，科学家将借助粒子检测器，在电脑显示器上观察撞击后的粒子如何聚拢在一起、各自散开或就此消融。 

　　上述条件下，科学家们有望发现希格斯玻色子是否存在。在粒子物理学标准模型预言的62种基本粒子中，只有希格斯玻色子迄今仍未“显形”，因此有“上帝粒子”之称。 

　　这种粒子44年前由英国物理学家彼得·希格斯猜想提出，据信是物质质量之源以及电子和夸克等形成质量的基础。希格斯提出，其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋，受它的作用产生惯性，最终有了质量。如果没有质量，宇宙大爆炸后产生的物质无法形成星云和行星，生命起源更无从谈起。 

　　大型强子对撞机在今后10到15年内将持续进行实验，由此产生的大量粒子数据将交由全球各大学和研究机构的实验室分析。