LHC 超越自身纪录,成为世界最强大的粒子加速器

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


大型强子对撞机,这个位于日内瓦郊外的所谓大爆炸机器,已经超越了自身的世界纪录,成为有史以来能量最高的粒子加速器。据运营 LHC 的欧洲核子研究中心 (CERN) 一份预先准备的声明称,该对撞机(通常称为 LHC)于周五上午将其双质子束加速至 3.5 万亿电子伏特,即 TeV。

去年 11 月,该对撞机将其束流提升至 1.18 TeV,打破了费米实验室的 Tevatron 在伊利诺伊州保持的 0.98 TeV 的纪录。接下来的一个月,欧洲核子研究中心引导这些束流——一个顺时针,一个逆时针——以 2.36 TeV 的总能量正面撞击,这是有史以来能量最高的碰撞。

将如此高能量的粒子撞击在一起的目的是探测它们的构成,并观察从碰撞中喷射出的粒子碎片雨。LHC 应该足够强大,可以探测宇宙大爆炸后最初时刻的高能状态,并可能填补基础物理学中目前缺失的许多章节。突出的是,它可能会发现希格斯玻色子,这是一种赋予其他粒子质量的理论粒子;它也可能识别出构成神秘的星系塑造物质——暗物质的粒子罪魁祸首。


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欧洲核子研究中心表示,它将很快宣布汇聚 3.5 TeV 束流的时间表,这些束流汇聚在一起将产生另一个纪录:7 TeV 的碰撞。这将是 LHC 在 2012 年关闭一年进行硬件维修之前的 18-24 个月内的峰值碰撞能量;只有在那之后,欧洲核子研究中心才会以其 7 TeV 每束的设计能量启动 LHC,产生 14 TeV 的碰撞。但鉴于物理学家从弱得多的 Tevatron 中学到了多少,即使是半强度的 LHC 也可能有机会开启物理学的新领域。

LHC 破纪录运行时控制室中欧洲核子研究中心人员的照片:M. Brice / CERN

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