欧洲大型强子对撞机LHC 2010年03月30日cut

欧洲大型强子对撞机LHC 2010年03月30日cut 欧洲大型强子对撞机LHC 2010年 03月30日cut 欧洲大型强子对撞机LHC ,2010年03月30日 2010年06月28日 总能量7兆电子伏特的两束质子束对撞瞬间 欧洲大型强子对撞机成功实现质子束流高速对撞， 2010年03月30日。欧洲核子研究中心今天宣布，该中心的离子加速器今天成功地让两束质子流对撞，并获得7万亿电子伏特的能量，这一实验的成功将有助于科学家进一步研究宇宙的起源。这一能量创了该实验的最高纪录。科学家们说，这样的实验目的是模拟137亿年前宇宙大爆炸时的情景。当天上午9时，实验开始进行。但是，9时15分，传来消息说信号有问题，实验被迫中断。科学家们对信号系统进行了重新调试。11时35分，两束质子流的一束处于非正常状态，经过处理于11时39分将两束质子流全部注入系统。11时55分，质子加速开始。这 时控制中心的所有科学家都处于高度紧张之中。12时11分，质子能量达到1.75万亿电子伏特，6分钟后达到2万亿电子伏特。12时40分，每束质子流终于达到3.5万亿电子伏特的预定能量。科学家禁不住鼓起掌来。13时，对撞 实验遂道相向对撞。这是每束质子流第开始，两束质子流沿着27公里长的环形 一次以3.5万亿电子伏特的能量成功对撞。关于这次实验的难度，该中心负责技术的部门负责人史迪夫,迈耶斯事先曾说，这非常不容易，“相当于向大西洋上空发射两颗大头针，而且要让它们中途相撞”。专家们立即开始对实验数据进行收集和。科学家们无不欢呼雀跃。中心一位名叫詹姆斯,吉利斯的发言人说，相撞时产生的的状况相当于宇宙大爆炸后不到万亿分之一秒的时间内产生的状况。从日本通过视频会议进行遥控的核子研究中心主任、德国科学家罗尔夫—迪特,霍耶尔说:“我们高兴之极。这是科学史上激动人心的时刻。”一名女科学家说:“这是对我们20年辛勤工作的最佳奖赏。”大型强子对撞机是世界最大的粒子加速器，位于地下100米深处、总长约27公里的法瑞士边境的环形隧道内，用以寻找暗物质、反物质等现象，最终揭开宇宙形成之谜。该设施原耗资约39亿欧元，但经过一年多的维修，于去年11月重新开始工作，项目投资已达约45亿欧元。科学家们让氢原子核分离出来、随后进行加速。对撞的速度接近光速，产生的温度是太阳内部温度的10万倍，达1千兆摄氏度。因此这也是一项颇具危险性的实验。一些科学家担心，理论上可能产生“能够吞掉地球的奇异离子”，认为这样的实验可能产生难以预见的后果。但是霍耶尔指出，可能只会产生某些“微型黑洞”，但这些黑洞会马上分解，而且他认为，实际上几十亿年来，宇宙每秒钟都在发生这样的实验，而地球上的生命并未受影响。据悉，核子研究中心的下一个目标将是两年内使质子流在总共14万亿电子伏特的能量下相撞。来自80多个国家和地区的约7000名科学家和工程师曾参与了大型强子对撞机的建设。中国近十所科研院所和高校的科研人员参加了大型强子对撞机上所有4个大实验的大型探测器的建造。 介子一般是高能物理过程中的产物，极不稳定，短时间内就会发生衰变，因此不会是对撞机用来加速的粒子。在重子中，相对稳定的是质子和中子，而中子不带电，无法实现加速过程。也就是说，目前可行的强子对撞机所加速的粒子是质子。当前世界上能量最高的强子对撞机位于瑞士日内瓦，由欧洲核子研究中心建造的大型强子对撞机将投入运行，届时将成为世界上能量最高的强子对撞机，它能使质子,质子在14TeV的质心能下对撞。大型强子对撞机磁体高16米，长、宽均有10多米，重达1920吨。工程技术人员专门建造了一个巨型吊架，用4根粗钢缆吊住这个磁体，借助液压顶泵将磁体缓慢放入隧道。它长达27公里的环形隧道可被用来加速粒子，使其相撞，创造出与宇宙大爆炸万亿分之一秒时类似的状态。在高能物理实验中，粒子加速器和探测器是常用设备。探测器用来探测碰撞产生的微小粒子，记录粒子能量、质量等信息。强子对撞机上共有4个对撞点，各装有一个探测器，其中一个为CMS(紧凑型μ介子螺线管)探测器。欧洲大型强子对撞机试验出现故障，2010年03月30日欧洲核子研究中心30日宣布，当天开始实施的迄今最高能量的质子束流对撞试验，由于出现一系列故障，对撞时间可能至少推迟数小时。世界上最大的粒子加速器大型强子对撞机(LHC)，这个预期的建造总额约为八十亿元美金的世界最大型强子对撞机成功地打破了自身于2009年12月份创造的纪录，成为全世界能量最强的对撞机。大型强子对撞机将两束质子分别加速到7TeV(7万亿电子伏特) 的极高能量状态，并使之对撞。其能量状态可与宇宙大爆炸后不久的状态相比。粒子物理学家将利用质子碰撞后的产物探索物理现象，例如，寻找模型预言的希格斯粒子、探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理。1974年，英国物理学家希格斯(P .W.H iggs)提出了希格斯粒子，也就是希格斯场的量子化激发，赋予了万物质量。大家称这种粒子为“上帝粒子”，至今为止，没人见过这种粒子，LH C的目的，就是找到它。大型强子对撞机建于瑞士和法国交界 隧道内，大约7000名科研人员地区地下100米深处、总长大约27公里的环形 参与对撞机建设。对撞机旨在借助总能量达7万亿电子伏特的质子流对撞模拟宇宙大爆炸后最初状态，以便对宇宙起源和各种基本粒子特性展开深入研究，包括“寻找”希格斯波色子以及研究暗物质与暗能量。按照粒子物理学标准模型预言，希格斯波色子是物理学家从理论上推断出的一种基本粒子，是物质的能量之源。研究人员希望借助对撞试验发现希格斯波色子的“真面目”，证实这种粒子的存在。欧洲核子研究中心科学家德斯皮奥那?哈齐弗蒂亚杜说，希格斯波色子将为探寻生命起源提供线索。按照核子研究中心负责人霍耶尔的说法，对撞试验成功后，电脑将整理出大量试验数据，可能需花费数月才能得出科学结论。霍耶尔说，研究人员希望在今年年底前对暗物质“有所发现”。 2010年03月30日,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;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。 总能量7兆电子伏特的两束质子束对撞瞬间 2010年3月30日，据国外媒体报道，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。当地时间 2010年3月30日13时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， (约合56亿美元)，位于日内瓦附近瑞士和法国交界地区项目投资达39亿欧元 地下100米深处、总长17英里(约合27公里)的隧道内，建造用以寻找暗环形 物质、反物质等现象，最终揭开宇宙形成之谜。自2009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隧道内开始实施质子束环形 流加速实验。强子对撞的原理是将强子加速到光速，然后引导它们撞到一起，继而观察在那么快的速度撞击下会发生什么奇异的现象。比如:小范围的黑洞，发现新的微粒子等。科学家们希望借助这台世界最大、能量最高的粒子加速器揭开“大爆炸”和宇宙起源的奥秘。 欧洲大型强子对撞机质子束流对撞试验获得成功，欧洲核子研究中心的科学家庆祝 对撞机最高能级对撞全过程(北京时间) 19时5分:大型强子对撞机内两束能量分别达3.5万亿电子伏特的质子束流“迎头相撞”。目前探测器尚未完全打开获取全面数据，但粒子正在撞击。18时58分:质子束眼下正被磁场分离。对撞即将开始。 18时55分:工程师正在对质子束进行调整，为对撞做最后准备。一切看上去进展顺利。 18时45分:工程师正在对质子束进行调整，为对撞做准备。 18时37分:质子束现达到3.5万亿电子伏特的能级 。对撞将在质子束稳定后进行。 18时32分:质子束现正以3万亿电子伏特的能级循环，而目标是3.5万亿电子伏特。 18时16分:质子束已被加速至2万亿电子伏特。 18时02分:正在对质子束进行加速，有望在25分钟内达到最高能级--3.5万亿电子伏特。目前的能级为9500亿电子伏特。它们是从4500亿电子伏特开始加速。 17时27分:质子束正在循环。现在，它们必须被加速至高能状态。在这个阶段必须以稳为主，不能操之过急。如果速度过快，供电装置出现故障，基本上是做了无用功，只能重新开始。 17时17分:新质子束被注入。 17时10分:最新分析结果表明，故障源于超级质子同步加速器和大型强子对撞机主电路的磁力耦合器而非电子噪声。或者是希格斯玻色子正在作祟，给对撞实验带来厄运。 16时41分:工作人员仍在冷却对撞机，让它能够再次接受质子的导入。导入的质子束能量将达到4500亿电子伏特。随着质子束在机器内快速移动，加速器磁场将提高能量，让每一个质子束稳步旋转并将能量提升到3.5万亿电子伏特。在欧洲核子研究组织上一台对撞机--大型正负电子对撞机最后一年的 运转中，这台机器可谓步履维艰，大约每15分钟就出现一次卡壳。也就是说，运转15分钟后便发生故障，让科学家产生一种挫败感。具体到强子对撞机身上，质子束要再次导入，稳步前进并最终发生碰撞。整个过程非常复杂，没有人会 说粒子物理学研究很容易。 16时08分:安德泽-西姆克(Andrzej Siemko):系统接收到来自大型强子对撞机两个扇区的异常电子信号，立即提醒操作人员注意。令人感兴趣的是，系统确认的故障并不是来自于大型强子对撞机8000个超导磁体之一，我认为这是个好消息。系统收到的大量电子噪声信号后来也在欧洲核子研究中心其他加速器被发现。感觉是欧洲核子研究中心的电源而非大型强子对撞机本身出现了问题。也就是说，如果是发电机故障或是变电站故障，这可能只会给我们增添一些烦恼。 16时08分:据负责欧洲核子研究中心大型强子对撞机淬火冷却保护系统的科学家安德泽-西姆克(Andrzej Siemko)介绍，如果超导磁体出现故障，系统会提醒操作人员，一旦超导磁体面临受损的危险，它会提醒操作人员关闭大型强子对撞机。 15时46分，欧洲核子研究组织工作人员正对强子对撞机相关组件进行冷却，为再次注入粒子做准备。注入粒子后，能量将提升到3.5兆电子伏特(TeV)。提升到这一水平通常需要大约45分钟。在此之后，他们要确保质子束处于稳定状态。也就是说，质子束要按照预定路线前进，不能脱离轴漫游。只有这样，碰撞才可能发生。 15时43分，欧洲核子研究组织物理学负责人菲利普?布洛赫说:“为了这个项目，我们工作了近20年„„多年来，我们做了大量工作，不在乎再等上几分钟。” 15时39分:大型强子对撞机29日晚曾以3.5万亿电子伏特的能量运行，且没有遇到任何问题。今天这台机器有点“怯场”。 15时21分:欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机加速器技术部主任史蒂夫?迈尔斯发言。他们已经试验两次对撞，但均以失败告终。第一次在2.2兆电子伏特能级时停电质子丢失。他们对此重新设置，这部分似乎没有问 题。第二次失败是因为新磁保护系统出现故障。这非常有趣，因为保护系统相当新。在18个月的修整期间科学家增加了新磁保护系是以防止类似2008年9月发生的爆炸。其中一个磁铁已经失超，这意味着它变热了。所以在对撞之前 需要再度冷却。对撞最快要在北京时间17时开始。 15时11分:距离粒子碰撞还有两个小时。 15时10分:值得注意的是，大型强子对撞机是人类有史以来建造的最复杂的机器。2009年的爆炸曾导致1吨氦泄漏到隧道内，这是人们预料到的 那种事故。要想让对撞实验按进行，必须确保各种系统运转正常。 15时6分:自从粒子对撞机筹建开始，关于世界末日的谣传就散布在街头巷尾。人们对制造吞噬一切的黑洞、比正常物质更稳定的“异常物质”和 可能造成质子衰变的磁单极子感到好奇。 14时59分:欧洲核子研究中心工程师正尝试修复大型强子对撞机制冷系统故障。如果制冷系统无法正常工作，工程师就不能加速或操纵质子流，原因是超导磁体必须被过度冷却才可以正常运转。 14时54分:质子束消失踪影。一个电源装置可能发生故障。这项工作需要数千个组件协同完成。从表面上看，负责保持超导磁铁冷却状态的低温设备似乎出现问题。 14时49分:约40分钟前大型强子对撞机装载粒子。质子束能级已达到3.5兆电子伏特，但是目前仍没有对撞。 下午14点45分，我们将进行第一次撞击尝试。因在圣诞节期间进行例行维护，欧洲核子研究组织通常会关闭其主要对撞机，但大型强子对撞机却是一个例外。这台对撞机将一直运转到2011年底或前后。 14时32分:在大型强子对撞机因严重氦泄漏事故关停18个月后，欧洲核子研究中心(CERN)的工程师正在为这台世界上最强大粒子加速器的首次高能对撞做准备。第一次对撞定于北京时间16时进行，但欧洲核子研究中心的对撞实验可能提前或早于预定时间开始。 欧洲大型强子对撞机今日开始实施迄今最高能量的质子束流对撞试验，总能量达7万亿电子伏特，以重现接近于137亿年前宇宙大爆炸后的状况。以上为此次对撞实现实时播报。 一台电脑屏幕显示的质子轨迹 一个电脑屏幕显示ATLAS实验的结果。 2008年9月10日，欧洲核子研究中心的科学家在瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机控制中心忙碌。经过十几年的建造，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机当日正式启动，将第一束质子束流注入对撞机。9月10日，欧洲核子研究中心的科学家在瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机控制中心忙碌。经过十几年的建造，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机当日正式启动，将第一束质子束流注入对撞机。当地时间,,日,时,,分(北京时间,,日,,时,,分)左右，大型强子对撞机项目主任林恩?埃万斯发布了启动命令，第一束质子束流被注入安装在地下,,,米深的,,公里长环形隧道内的大型强子对撞机开始运行。大型强子对撞机从上世纪,,年代初开始设计，它的启用将为 科学家研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强大武器。 然而，世人瞩目的对撞实验却是好事多磨。2008年9月10日对撞机启动当天，就遭遇黑客入侵。一群自称希腊安全团队的黑客攻破了欧洲核子研究中心旗下的网站cmsmon.cern.ch，留下了包含“别惹我们”等字句在内的大量留言。他们还侵入了对撞机紧凑介子线圈探测器的电子计算机系统，在系统中插入6个文件，并损坏了原系统的1个文件。黑客这次入侵距离探测器的计算机控制系统仅“一步之遥”。 2008年9月17日又出现电力故障，对撞机因冷却系统一台30吨重的变压器发生故障而被中止运行，工程人员18日更换了变压器，才令对撞机重新启动。2008年9月19日，对撞机又发生液态氮泄漏事件，1公吨液态氮渗入隧道，对撞机被迫关闭。欧洲核子研究中心调查显示，氦泄漏故障极可能因为两块磁铁之间的电连接部件出现故障而引起的。液态氦泄露事故发生后，对撞机需要升温至零摄氏度以接受维修。去年9月份以来，工程师一直进行维修，氮泄漏导致的“熄火”故障问题使强子对撞机一直“冬眠”至今。最近，强子对撞机的所有8个组成部分已被冷却到1.9开氏温度(零下271摄氏度，零下456华氏度)这一操作温度，低于外太空温度。2009年10月23日和25日，质子束和铅离子束被导入对撞机的环形管道内，并成功按照顺时针和逆时针方向穿过其两个部分。每个部分约有3.5公里长。科学家计划于11月份让一束质子束绕对撞机环形隧道运行。极端的低温使强子对撞机内的磁铁具有超导性，能够让电流通过时遭遇的阻力降为零，进而将能量损失降至最低。强子对撞机硬件试验部副部长吉安路易吉-阿杜伊尼说，粒子束试验表明对撞机运作正常。“试验正在按部就班地进行，”他说:“磁铁要与高速粒子束同步并使其在多个加速器中不断加速，最后到达大型强子对撞机，而对撞机也要同步接收粒子束。整个过程要在一百皮秒内完成，而1皮秒相当于百万分之一秒的百万分之一。” 粒子束是在4500亿伏特的电压下导入的，而这仅是科学家进行粒子束碰撞试验所需能量的一小部分。两个粒子束将被轰入管道并穿过磁铁。在环形隧道内，质子束将以接近光速的速度以相反方向飞行。阿杜伊尼先生说:“粒子束运行的目标之一是要加速至3.5兆瓦。不过这将分段完成。首先加速到1兆瓦、然 隧道周围后是3.5兆瓦„„从2011年开始我们将努力加速到7兆瓦。”在环形的指定位置，高能质子束相遇并发生碰撞。科学家希望在撞击产生的碎片中发现新的粒子，以便从根本上加深对“大爆炸”和宇宙本质的了解。欧洲大型强子对撞机是目前世界上最大的强子对撞机，它位于日内瓦附近瑞士和法国交界地区地下100米、总长约27公里的环形隧道内。2008年9月19日，LHC刚开始工作不到10天就由于出现严重的氦泄露事故而停机检修。最终经过调查，事故是由加速器两块磁体之间的电线连接故障造成的。而此前，其冷却系统一台30吨重的变压器也曾发生故障。为此，科学家们须把隧道内53块巨型磁体搬出一一清理维修，预计整个维修过程耗资1600万美元。在维修开始时，欧洲核子研究中心预计的开机时间是2009年4月。2008年12月，欧核中心又宣布重启时间被推迟到2009年7月。2010年3月30日，欧洲核子研究中心的科学家在瑞士日内瓦附近的试验控制中心工作。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机30日实施的质子束流对撞试验获得成功。3月30日，欧洲核子研究中心的科学家在瑞士日内瓦附近的试验控制中心庆祝当日实施的欧洲大型强子对撞机质子束流对撞试验获得成功。3月30日，欧洲核子研究中心的科学家在瑞士日内瓦附近的试验控制中心工作。ALICE将用来研究超高能质子-质子和铅-铅对撞物理学原理，并将揭露宇宙大爆炸后几微秒内的宇宙情形。 特别声明: 1:资料来源于互联网，版权归属原作者 2:资料内容属于网络意见，与本账号立场无关 3:如有侵权，请告知，立即删除。