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大型強子對撞機沉寂兩年后正式重啟

  • 發(fā)布時間:2015-04-07 03:31:25  來源:科技日報  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  科技日報北京4月6日電 (記者王小龍)經(jīng)過兩年的升級維護和數(shù)月的精心準備,當今世界上最大的粒子加速器——歐洲大型強子對撞機(LHC)于5日正式重新啟動,開啟第二階段運行。

  LHC建在瑞士和法國邊境,通過在地下100米深、總長27公里的超導(dǎo)磁鐵加速并碰撞粒子,可在微觀尺度上還原宇宙大爆炸后的宇宙初期形態(tài)。LHC的科學(xué)家們希望通過對基本粒子的研究,找到宇宙從何而來、物質(zhì)的本質(zhì)這些終極問題的答案。

  2012年LHC通過粒子對撞實驗證明了被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在,預(yù)測其存在的兩位科學(xué)家因此在2013年被授予了諾貝爾物理學(xué)獎。此次改造升級從2013年2月開始,停機期間,歐洲核子研究中心的工程師們強化了對撞機中1萬個超導(dǎo)磁鐵連接點,安裝了超導(dǎo)磁鐵保護系統(tǒng),同時改進增強了制冷、真空及電子系統(tǒng)。這一切努力有望將LHC的最大功率提升一倍,使其首次達到13TeV(萬億電子伏特),并將最終實現(xiàn)14TeV的最大值。歐洲核子研究中心此前曾在一份聲明中表示,如果一切順利13TeV能量級別上的粒子碰撞將有可能從6月開始。

  據(jù)歐洲核子研究中心稱,LHC于當?shù)貢r間5日上午10時41分將第一束質(zhì)子束流送入對撞機的內(nèi)部,另一束相反方向的質(zhì)子束流于5日中午12時27分發(fā)射,兩束質(zhì)子束流循環(huán)的注入能量僅為0.45TeV,因此暫時不會發(fā)生碰撞。按照計劃,LHC可讓每個質(zhì)子束流產(chǎn)生6.5TeV的能量。

  在第二階段的運行中,LHC的主要任務(wù)是探索暗物質(zhì)、反物質(zhì)等更多未知領(lǐng)域。暗物質(zhì)指那些不與電磁力產(chǎn)生作用、無法通過電磁波進行觀測,只能被引力效應(yīng)探測的物質(zhì)。最新物理學(xué)理論認為它們很有可能由一種(或幾種)粒子物理標準模型以外的新粒子構(gòu)成。對暗物質(zhì)的研究將能幫助人們打開宇宙起源奧秘的大門。

  總部位于日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心物理實驗室在一份聲明中說,在未來幾天、質(zhì)子束能量增加之前,它們將對所有系統(tǒng)再做一次檢查。此前一個小小的短路故障,讓科學(xué)家們期盼已久的LHC的重啟推遲了8天。

  歐洲核子研究中心加速器和技術(shù)部主管弗雷德里克·波德利說,LHC“目前狀態(tài)很好”,但是更關(guān)鍵的考驗是逐步提高質(zhì)子束流能量后LHC的穩(wěn)定性。

  歐洲大型強子對撞機于2008年9月建成運行,是目前世界最大、能量最高的粒子加速器。全球大約有10000名科學(xué)家直接或間接地參與LHC的實驗,對撞機每年運行成本將近10億歐元。

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