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　 大型強(qiáng)子對撞機(jī)中質(zhì)子碰撞時(shí)的情景。本圖拍攝于11月23日，當(dāng)時(shí)Atlas探測器首先探測到質(zhì)子對撞。左圖是從側(cè)方觀測探測器中質(zhì)子對撞情形，右圖是從正上方觀測探測器中質(zhì)子對撞情形。圖中由中心輻射出來的彩色線條是由一對夸克所產(chǎn)生，這一對夸克也被稱為介子。在每一個(gè)碰撞的質(zhì)子中，都存在三個(gè)夸克。

   大型強(qiáng)子對撞機(jī)成功加速粒子流創(chuàng)能級新紀(jì)錄

　  據(jù)國外媒體報(bào)道，世界最大的粒子加速器——?dú)W洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)11月30日創(chuàng)造了一項(xiàng)新的世界紀(jì)錄，對撞機(jī)內(nèi)的兩束質(zhì)子流被加速至1.18萬億電子伏特的能級，最終比之前該記錄的保持者——美國費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室加速器——?jiǎng)?chuàng)造的能量多出20%，令其真正成為世界上“最強(qiáng)大的機(jī)器”。

   大型強(qiáng)子對撞機(jī)質(zhì)子束的能量對實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的終極目標(biāo)至關(guān)重要：以足夠的力量令粒子間相互撞擊，變成最小的物質(zhì)構(gòu)建模塊。當(dāng)天清晨的測試給科學(xué)家們帶來新的驚喜，在大型強(qiáng)子對撞機(jī)去年因故被迫停止運(yùn)行以后，他們曾倍感失望。大型強(qiáng)子對撞機(jī)于2003年開始興建，位于法國和瑞士邊境地下100米深、長17英里(約合27公里)的環(huán)形隧道中，投入達(dá)100億美元。

   對撞機(jī)于2008年9月10日正式啟動，但大約10天后就因意外事故被迫停止運(yùn)行。歐洲核子研究中心用了一年多時(shí)間進(jìn)行維修和改進(jìn)，才使得對撞機(jī)得以重新啟動。據(jù)歐洲核子研究中心介紹，大型強(qiáng)子對撞機(jī)內(nèi)的兩束質(zhì)子流當(dāng)天被加速至1.18萬億電子伏特(TeV)的能級，打破了之前由美國費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室加速器2001年創(chuàng)下的0.98萬億電子伏特的紀(jì)錄。

   物理學(xué)家之所以測算直徑相當(dāng)于發(fā)絲的質(zhì)子束的能量，而非速度，是因?yàn)橘|(zhì)子的速度已經(jīng)接近光速，不能再快了。1萬億電子伏特能級的質(zhì)子大概相當(dāng)于蚊子飛行運(yùn)動產(chǎn)生的能量。當(dāng)一個(gè)質(zhì)子束完全充滿了能量達(dá)7萬億電子伏特的30萬億個(gè)質(zhì)子——這也是大型強(qiáng)子對撞機(jī)的目標(biāo)——它就像一艘以20節(jié)速度航行的航空母艦。

   歐洲核子研究中心發(fā)言人詹姆斯·吉利斯(James Gillies)表示，這是科學(xué)家正在細(xì)致了解如何運(yùn)行大型強(qiáng)子對撞機(jī)，確保所有保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常的原因。11月30日達(dá)到的能級比費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室加速器沒高太多，不過，估計(jì)明年上半年將會取得更大的進(jìn)展，屆時(shí)，大型強(qiáng)子對撞機(jī)計(jì)劃將每個(gè)質(zhì)子束加速至3.5萬億電子伏特，為創(chuàng)造各種條件的實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，比如宇宙大爆炸發(fā)生后的瞬間狀況。

   物理學(xué)家希望，這可以幫助他們理解像暗物質(zhì)、反物質(zhì)、超對稱這樣的現(xiàn)象，最終揭開宇宙形成之謎。歐洲核子研究中心總干事羅爾夫·霍爾(Rolf Heuer)表示，這個(gè)項(xiàng)目的初期進(jìn)展“極為出色?！彼f：“但是，我們?nèi)栽谟袟l不紊地運(yùn)行它，在2010年開始物理學(xué)實(shí)驗(yàn)前還需要從事大量工作。到了那時(shí)，我才會打開香檳慶祝?！绷硗?，在大型強(qiáng)子對撞機(jī)從理論上可以探測到行蹤詭秘的希格斯玻色子之前還需要幾年時(shí)間。

   希格斯玻色子稱為“上帝粒子”，被認(rèn)為是物質(zhì)的質(zhì)量之源，是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋為零的玻色子，至今尚未在實(shí)驗(yàn)中觀察到。發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子將是物理學(xué)歷史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。數(shù)十年來，物理學(xué)家一直使用更小、室溫條件下的對撞機(jī)研究希格斯玻色子。他們曾經(jīng)認(rèn)為質(zhì)子和中子是原子核最小的組成部分，但對撞機(jī)實(shí)驗(yàn)表明，原子核是由夸克和膠子構(gòu)成的，另外還存在其他的力和粒子。

   大型強(qiáng)子對撞機(jī)在接近絕對零度的溫度下(溫度低于外太空)運(yùn)行，以便讓大約2000個(gè)超導(dǎo)磁體最有效地引導(dǎo)質(zhì)子。來自世界各地的8000多位物理學(xué)家參與了這個(gè)研究項(xiàng)目。歐洲核子研究中心(CERN)是世界上最大的粒子物理研究中心，現(xiàn)有20個(gè)成員國，同時(shí)獲得了日本、印度、俄羅斯和美國等眾多國家的支持。