大型强子对撞机沉寂两年后正式重启

2015年04月07日02:40  来源:科技日报
 
原标题:大型强子对撞机沉寂两年后正式重启

  科技日报北京4月6日电 (记者王小龙)经过两年的升级维护和数月的精心准备,当今世界上最大的粒子加速器——欧洲大型强子对撞机(LHC)于5日正式重新启动,开启第二阶段运行。

  LHC建在瑞士和法国边境,通过在地下100米深、总长27公里的超导磁铁加速并碰撞粒子,可在微观尺度上还原宇宙大爆炸后的宇宙初期形态。LHC的科学家们希望通过对基本粒子的研究,找到宇宙从何而来、物质的本质这些终极问题的答案。

  2012年LHC通过粒子对撞实验证明了被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在,预测其存在的两位科学家因此在2013年被授予了诺贝尔物理学奖。此次改造升级从2013年2月开始,停机期间,欧洲核子研究中心的工程师们强化了对撞机中1万个超导磁铁连接点,安装了超导磁铁保护系统,同时改进增强了制冷、真空及电子系统。这一切努力有望将LHC的最大功率提升一倍,使其首次达到13TeV(万亿电子伏特),并将最终实现14TeV的最大值。欧洲核子研究中心此前曾在一份声明中表示,如果一切顺利13TeV能量级别上的粒子碰撞将有可能从6月开始。

  据欧洲核子研究中心称,LHC于当地时间5日上午10时41分将第一束质子束流送入对撞机的内部,另一束相反方向的质子束流于5日中午12时27分发射,两束质子束流循环的注入能量仅为0.45TeV,因此暂时不会发生碰撞。按照计划,LHC可让每个质子束流产生6.5TeV的能量。

  在第二阶段的运行中,LHC的主要任务是探索暗物质、反物质等更多未知领域。暗物质指那些不与电磁力产生作用、无法通过电磁波进行观测,只能被引力效应探测的物质。最新物理学理论认为它们很有可能由一种(或几种)粒子物理标准模型以外的新粒子构成。对暗物质的研究将能帮助人们打开宇宙起源奥秘的大门。

  总部位于日内瓦的欧洲核子研究中心物理实验室在一份声明中说,在未来几天、质子束能量增加之前,它们将对所有系统再做一次检查。此前一个小小的短路故障,让科学家们期盼已久的LHC的重启推迟了8天。

  欧洲核子研究中心加速器和技术部主管弗雷德里克·波德利说,LHC“目前状态很好”,但是更关键的考验是逐步提高质子束流能量后LHC的稳定性。

  欧洲大型强子对撞机于2008年9月建成运行,是目前世界最大、能量最高的粒子加速器。全球大约有10000名科学家直接或间接地参与LHC的实验,对撞机每年运行成本将近10亿欧元。

(来源:科技日报)

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