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大型强子对撞机

来源:物理ok网 编辑:陈老师 时间:2017-10-24 点击量:
大型强子对撞机
 
它是什么? 它是世界上最大、最强的粒子加速器,英文为 LHC(Large Hadron Collider)
 
规模:它的环状隧道有 27 公里 长,因此走完全程要花4个多小时.你可以将百慕大、摩纳哥和4个梵蒂冈塞进它所占的区域内.
 
位置:在离日内瓦不远的欧洲原子核研究中心粒子物理实验室,位于法国和瑞士达境之间,埋于地下 80 多米处.
 
它有什么用途?
 
通过重建大爆炸后不久的种种状态来探索物质的基本性质,并寻找假设中的希格斯粒子.它能将质子加速到接近光速,并使质子以高达 14 万亿电子伏 的能量相互碰撞.14 万亿电子伏是当今功率最大的加速器——费米国家实验室的正负质子对撞机所能达到的能量的7倍.
 
它为什么这么大?
 
事实上,你应该问为什么它这么小.答案是为了节省成本.物理学家们没有开凿一条昂贵的新隧道来容纳新的对撞机,而是决定拆掉原来安置在欧洲原子核研究中心的正负电子加速器,代之以建造大型强子对撞机所需要的5万吨设备.当两个质子束在环形隧道中沿着反方向运动的时候,强大的电场使它们的能量急剧增加.这些粒子每运行一圈,就会获得更多的能量.要保持如此高能量的质子束继续运行需要非常强大的磁场.这么强的磁场是由冷却到接近绝对零度的超导电磁体产生的.
 
谁在为它工作?来自大约 30 个国家的 600 名科学家和工程师.
 
现状:有大约三分之一的磁体已经到达欧洲原子核研究中心.让我们期待 2007 年夏天第一次质子对撞.
 
成本:大约 25 亿美元.
 
后继者:
即使大型强子对撞机还在建设中,那也没有阻止物理学家们考虑下一个大型粒子加速器.他们最希望建造的是一个 30 公里 长的机器,它能以至少5千亿电子伏的能量将电子和正电子一起粉碎.
 
CERN 的大型强子对撞机将于 2007 年启动
 
设在日内瓦的 CERN 实验室最近宣布,他们的 LHC (大型强子对撞机)将于 2007 年十一月启动.在本月 23 日召开的 CERN 委员会议上发布了这一消息,这个日期进入了LHC 的时间表,以保证 LHC 尽快地投入正常运行.
 
耗资数十亿瑞士法郎的 LHC 将是世界上最大型的粒子加速器,它可以将质子加速到 14 太电子伏( 14 × 10 12 eV ).科学家们希望通过它可以发现新型粒子,如希格斯玻色子和所谓超对称粒子. CERN 设计建造的这个极为复杂的装置始于 2001 年,目前来看其花费要超出预算 30% ,而且工期也一拖再拖. LHC 的启动时间从 2005 年延迟到2007 年, CERN 实验室迫切地希望这个期限不要再有任何的拖延.根据 23 日发布的时间表, LHC 的最后一块超导磁体将于 2007 年 3 月安装完毕,同年 8 月系统进行整体试车.在 2007 年 11 月科学家们将用 LHC 进行一次为期两个月的低能量碰撞实验( 0.9TeV ) ,7TeV 的高能实验要到 2008 年春进行.
 
CERN 对这个时间表持乐观态度,目前基建工程基本完成,主要的技术难题也都得到解决,剩下的主要就是一些后勤保障和调整工作.
 
 

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