迷你“宇宙大爆炸”是通過(guò)令鉛離子高速撞擊產(chǎn)生的，撞擊產(chǎn)生的溫度是太陽(yáng)核心溫度的100萬(wàn)倍�！D為迷你“宇宙大爆炸”的電腦效果圖。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)內(nèi)部
本報(bào)訊據(jù)英國(guó)媒體9日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家借助歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)成功完成了創(chuàng)造迷你版“宇宙大爆炸”的實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生了一個(gè)溫度為太陽(yáng)核心溫度100萬(wàn)倍的火球。參與這個(gè)項(xiàng)目的英國(guó)科學(xué)家熱烈慶祝了這個(gè)具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)。
太陽(yáng)核心溫度的100萬(wàn)倍
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)創(chuàng)造了一個(gè)迷你版本的“宇宙大爆炸”，而宇宙正是誕生于大約140億年前的大爆炸。報(bào)道稱，實(shí)驗(yàn)的成功將開(kāi)啟粒子物理學(xué)研究的新世紀(jì)。
據(jù)報(bào)道，迷你版“宇宙大爆炸”是通過(guò)令鉛離子高速撞擊產(chǎn)生的，撞擊產(chǎn)生的溫度是太陽(yáng)核心溫度的100萬(wàn)倍，重現(xiàn)了大爆炸后宇宙的瞬間狀況。
ALICE離子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目英國(guó)小組成員、伯明翰大學(xué)物理學(xué)家戴維·埃文斯博士說(shuō)：“我們對(duì)這一成就激動(dòng)萬(wàn)分。對(duì)撞實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了迷你版本的宇宙大爆炸，而且實(shí)驗(yàn)中取得了有史以來(lái)的最高溫度和密度。這個(gè)過(guò)程發(fā)生在一個(gè)安全、可控的環(huán)境內(nèi)，生成了熾熱和稠密的亞原子火球，溫度超過(guò)10萬(wàn)億攝氏度，即太陽(yáng)核心溫度的100萬(wàn)倍。在這一溫度下，連構(gòu)成原子核的質(zhì)子和中子也被融化了，產(chǎn)生了稱為‘夸克與膠子等離子體’的熾熱而稠密的夸克與膠子湯。”
將幫助了解“強(qiáng)作用力”
強(qiáng)大的磁體令鉛離子以接近于光速的速度在地下數(shù)百英里的隧道內(nèi)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。鉛離子以相反兩個(gè)方面飛行，最后聚焦變成一個(gè)狹長(zhǎng)的光束，被迫在ALICE探測(cè)器內(nèi)撞擊�？茖W(xué)家希望通過(guò)夸克與膠子等離子體對(duì)強(qiáng)作用力有更多的了解。強(qiáng)作用力是自然界存在的四種基本作用力之一。
埃文斯說(shuō)：“強(qiáng)作用力不僅使原子核牢牢地綁定在一起，而且還對(duì)它們98%的質(zhì)量負(fù)責(zé)。我現(xiàn)在期待著研究大爆炸發(fā)生后瞬間構(gòu)成宇宙的一小部分物質(zhì)。”ALICE探測(cè)器是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的組成部分。 (宗禾)
名詞解釋 大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)
本報(bào)訊大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是世界上最大、能量最高的粒子加速器，旨在探究宇宙起源，它建在法國(guó)與瑞士邊境地下一條16.7英里(約合27公里)長(zhǎng)的環(huán)形隧道內(nèi)，由歐洲核子研究中心負(fù)責(zé)管理。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)共有4臺(tái)探測(cè)器構(gòu)成，它們分別安裝在環(huán)形隧道的4個(gè)地下巨洞內(nèi)，分布在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)周?chē)Ｆ渲�，ALICE探測(cè)器高16米、寬26米、重約1萬(wàn)噸。
來(lái)自全球30個(gè)國(guó)家、100個(gè)科研機(jī)構(gòu)的大約1000位物理學(xué)家和工程師參與了ALICE實(shí)驗(yàn)。英國(guó)方面有8位物理學(xué)家和工程師以及7名來(lái)自伯明翰大學(xué)的博士生參與了這個(gè)項(xiàng)目。在鉛原子核撞擊期間，ALICE探測(cè)器以每秒1.2千兆字節(jié)的速度下載數(shù)據(jù)，生成相當(dāng)于300萬(wàn)張CD存儲(chǔ)的信息。
(宗禾)
本地鏈接 20多名中國(guó)科學(xué)家參與
本報(bào)訊大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)從上世紀(jì)90年代初開(kāi)始設(shè)計(jì)，來(lái)自80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的約7000名科學(xué)家和工程師參與建設(shè)，建造費(fèi)用高達(dá)37.6億歐元。
中國(guó)在相關(guān)實(shí)驗(yàn)中投資數(shù)千萬(wàn)元人民幣并參與物理分析，20余名中國(guó)科學(xué)家參與了“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”項(xiàng)目。在科技部、自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院的共同資助下，中科院高能物理研究所、北京大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等單位的研究人員成為L(zhǎng)HC項(xiàng)目的一部分。據(jù)悉，LHC探測(cè)器的部分結(jié)構(gòu)是在我國(guó)制造完成的。對(duì)撞機(jī)的前期研制結(jié)束后，我國(guó)科學(xué)家也得以分享對(duì)撞期間的研究數(shù)據(jù)。
2008年9月10日，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)正式啟動(dòng)，9月19日在隧道第三段至第四段嘗試進(jìn)行5萬(wàn)億電子伏特質(zhì)子束流運(yùn)行時(shí)，因出現(xiàn)氦泄漏，對(duì)撞機(jī)被迫停止運(yùn)作。2009年11月20日，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)重新啟動(dòng)。(宗禾)
相關(guān)閱讀