为了揭开宇宙的新奥秘，斯蒂芬妮·马耶夫斯基必须温习法语。这位 27 岁的粒子物理学家是国际合作组织的一员，该组织致力于研究 ATLAS，这是两个像小型公寓大楼大小的实验之一，不久将在瑞士日内瓦附近上线。
马耶夫斯基是纽约州厄普顿布鲁克海文国家实验室的博士后研究员，她去年获得博士学位时就知道自己想研究 大型强子对撞机 (LHC)，这是一个周长 17 英里（27 公里）的环形粒子加速器，横跨法国和瑞士边境。
在未来几个月内，LHC 将开始以科学实验中达到的最高能量将质子双束撞击在一起。ATLAS 和 CMS 是两个主要的粒子探测器，旨在筛选碎片，寻找期待已久的 希格斯玻色子和其他难以捉摸的目标。
“这是粒子物理学的最佳场所，”她说。“这可能是最后一个开启的大型加速器，至少在一段时间内是这样。”为了在一个来自 37 个国家的 1,700 多人的合作中崭露头角，马耶夫斯基将在未来一年住在瑞士梅林，靠近欧洲核子研究组织 (CERN) 的 ATLAS 和 LHC。
二十多年来，美国一直是顶级粒子物理实验 Tevatron 的所在地，该实验位于伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室 (Fermilab)。现在，LHC 正在接过这一重任。它即将启动——CERN 计划下周将第一束完全循环的 束流注入 LHC，然后在未来几周内进行首次碰撞——这意味着近 2,000 名参与 LHC 实验的美国研究人员的生活将进入一个新阶段。
并非所有人都必须学习法语，意思是“不，黑洞不会摧毁世界”。但是作为国际团队的一部分，“美国必须尽自己的责任，”费米实验室美国 CMS 运营主管乔尔·巴特勒说。
美国 CMS 小组由大约 130 名工程师、技术人员和计算机科学家以及大约 600 名物理学家和研究生组成。巴特勒说，他预计在任何时候，他们中大约有 150 到 200 人会在 CERN。
LHC 每年只运行大约七个月，从春末到 12 月下旬。虽然 CMS 探测器在那段时间内无法进入，但一对控制室（一个在地下，一个在地上）包含该实验的大部分电子设备以及用于处理数据的计算机。
“有些问题只能通过进入地下控制室并摆弄电子设备或更换故障组件来解决，”巴特勒说。在 12 月下旬到 3 月的停机期间，工作人员可能必须打开探测器以解决问题或进行日常维护。
对于博士后来说，一个典型的经历可能是花一两年时间在 CERN，以加快实验内部的沟通。马耶夫斯基小组的其他两名博士后目前驻扎在 CERN，在 ATLAS 控制室轮班工作。“我们必须注意，确保我们小组中的每个人都有足够的机会前往 CERN，以便我们都可以亲自参加会议并与我们的合作者保持联系，”她说。
斯坦福直线加速器中心 (SLAC) 有四名博士后在 CERN 从事 ATLAS 实验，还有两名博士生、一名工作人员科学家和一名联合团队负责人苏东（SLAC 的 ATLAS 团队联合负责人）表示。他建议年轻的研究人员在 CERN 花费 1.5 到 2 年的时间。他说，虽然搬到那里会增加额外成本，但长时间停留最终比许多较短的旅行便宜。
今年在 CERN 有耳目绝对是一个优势，因为该实验室在经过多年的延迟后争先恐后地按计划启动对撞机。“让可以在大厅里遇到某人并获得更新的人员在那里非常重要，”马耶夫斯基说。
一旦 LHC 开始碰撞质子，研究人员将必须学习如何解释来自探测器的原始数据并将其转化为真实的物理学。这就是午餐桌上谈话发挥作用的地方：与了解探测器的人员在现场交谈可能会为解释奇怪的数据提供关键，苏东说。理想情况下，在 CERN 建立的关系可以在研究人员返回美国后转化为更好的沟通。“一旦你认识他们，通过远程链接与他们交谈会容易得多，”巴特勒说。
当然，并非所有机构都有能力将研究人员送往 CERN 或让他们离开教学任务。对于无法前往瑞士的美国 CMS 研究人员来说，另一个选择是在费米实验室建立的远程操作中心 (ROC) 值班。从那里，研究人员可以监控实验的日常运行，并与 CERN 的工作人员合作，以保持实验的顺利运行。
巴特勒说，历史上，CERN 实验没有远程操作。但是 CMS 实验及其控制室位于 LHC 的远端，距离 CERN 主校区约 12 英里（20 公里）。因此，该实验室创建了第二个监控站，允许研究人员从主办公室跟踪实验。
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这为来自美国的远程访问打开了大门，巴特勒说：“一旦你发送 20 公里的信息，你可能想发送 5,000 或 6,000 公里的信息这一事实并没有什么不同，只是带宽而已。”
费米实验室已经尝试过远程访问 Tevatron 的 CDF 和 中微子实验 NuTeV 等实验。费米实验室的香织前岛说，在 CDF 的案例中，来自意大利、日本、韩国和其他国家的研究人员会轮班八小时，从他们的家庭研究所监控数据，她负责监督这些远程操作，并在四年前被委任为 CMS 实施这些操作。
前岛说，如果研究人员只能从 CERN 参与，那么实验就没有充分利用其资源。其他国家的团队成员可以在他们的白天轮班，而他们在 CERN 的同事正在睡觉。
费米实验室于 2005 年秋季完成了 ROC。它是 CERN CMS 控制室的小型版本，配有 24/7 视频链接，称为“通往 CERN 的窗口”。对实验的控制仅限于地面上的 CMS 探测器站。监控数据可以在那里、CERN 的远程站或 ROC 进行。
“ROC 为我们在 [费米实验室] 这里带来的是一个中心，我们可以在这里聚集并能够轻松地与 CERN 的同事合作，以解决我们在获取数据时遇到的任何问题，”费米实验室的博士后大卫·梅森说，他使用远程中心来确认数据正在 LHC 计算网格内以正确的方式处理和传输。“我可以像在 CERN 一样从费米实验室监控和处理数据，”他说。
同样的原则也适用于参与合作的其他国家。巴特勒说，CMS 团队正在德国泽文的 DESY 实验室建立一个远程站，并计划建立七八个其他站。ATLAS 合作组织也在制定建立远程操作的计划。
“（粒子物理学中的）远程操作已经存在一段时间了，但从来没有人像现在这样早、如此深入地采用它，”巴特勒说。“这是一个令人兴奋的挑战。”
如果马耶夫斯基的经历能说明什么的话，那么那些能够利用机会搬迁到 CERN 的人当然很乐意这样做。她说，在 LHC 工作使世界看起来小了很多。她认为在国外的时间是站在粒子物理学前沿的额外奖励。“我可以在欧洲度过一年，”她说。“我所有的朋友都非常嫉妒。”