欧洲大型强子对撞机项目科学家今天开始尝试实施迄今最高能量的质子束对撞实验,以模拟137亿年前宇宙大爆炸后的最初状态,进而破解宇宙诞生之谜。

总能量7兆电子伏特的两束质子束对撞瞬间

总能量7兆电子伏特的两束质子束对撞瞬间

欧洲核子研究中心的科学家庆祝对撞成功

欧洲核子研究中心的科学家庆祝对撞成功
当地时间今天13时06分(北京时间今天19:06分)两束总能量达到7万亿电子伏特的质子束“迎头相撞”,这标志着大型强子对撞机研究项目的开始。随着大型强子对撞机质子束流以比此前粒子加速器所获得的高出3.5倍的能量实现首轮对撞,全球粒子物理学家正在期盼着物理学新领域内可能到来的伟大成果。
大型强子对撞机是世界最大的粒子加速器,项目投资达39亿欧元(约合56亿美元),位于日内瓦附近瑞士和法国交界地区地下100米深处、总长 17英里(约合27公里)的环形隧道内,建造用以寻找暗物质、反物质等现象,最终揭开宇宙形成之谜。
自去年11月起,这项耗资百亿美元的科学研究设备已经在大型强子对撞机的环形隧道内开始实施质子束流加速实验。中国科学家参与欧洲大型强子对撞机实验
欧洲核子研究中心(CERN)跨越日内瓦市郊瑞士、法国边界的大型强子对撞机(LHC)两个质子束流30日对撞成功,与欧洲的控制室远程连接的中国科学院高能物理研究所对媒体说,中国科学家参与了LHC上的4个大型探测器和物理实验,为本次数万亿电子伏特、迄今最高能量质子束流的成功对撞作出贡献。
中科院高能所粒子天体物理中心研究员陈国明介绍说,中国科学家参与到LHC隧道里安放的4个探测器CMS(紧凑缪子线圈)、ATLAS(超环面仪器)、LHCb(底夸克探测器)和ALICE(大型离子对撞机)当中,其中,中科院高能所牵头对CMS和ATLAS探测器作出重要贡献。CMS和 ATLAS两个实验的物理目标是寻找希格斯(Higgs)粒子、额外维度和宇宙中神秘的暗物质。希格斯粒子是一种理论上预言的能解释其他粒子质量起源的新粒子。
40多个国家和地区约3000名科学家参与了CMS和ATLAS实验。中国内地有4家科研单位参与CMS实验:中科院高能所和北京大学组成的 CMS中国组成功建造1/3的端部缪子探测器阴极条室和阻性板室,并参与拟定CMS技术设计报告;中科院上海硅酸盐研究所向CMS提供了核心探测材料---- 用于电磁量能器的5000余根自主研制的钨酸铅闪烁晶体;中国科技大学参与电磁量能器的研制;CMS中国合作组在中科院高能所建立CMS实验远程控制中心,与在CERN和美国费米实验室一起轮班承担CMS实验的一部分实时控制工作。
由中科院高能所、山东大学、中国科技大学和南京大学组成的ATLAS中国组,则对ATLAS实验的缪子探测器和电磁量能器的设计和建造做出重要贡献。
陈国明称,目前,CMS和ATLAS实验的中国科学家正积极参与探测器日常运行值班和非常复杂的模拟数据分析,为用即将获取的实验数据发现包括希格斯在内的新粒子和新物理现象做准备。中科院高能所的计算中心还建立LHC数据分析网格平台,加入全球LHC实验数据分析网格,为中国物理学家和世界各国的物理学家服务。
LHC是当前世界上最大的大型强子对撞机,建在周长为27公里的环形隧道里,隧道埋在地下50到175米处。LHC的设计目标是对撞两个反向回旋的质子束流,质子束流的总能量最高达14万亿电子伏特。专家认为,LHC对撞成功标志着LHC物理研究的开始,意味着一个粒子物理新时代的到来。
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