強子對撞機是什么東西!干什么用的?求大神幫助


強子對撞機是什么東西!干什么用的?求大神幫助


高能物理對撞機可以按照其加速粒子的種類進行分類 , 強子對撞機是其中一種 , 它加速的粒子是強子 。由夸克組成的粒子稱為強子 , 它包括重子和介子 。介子一般是高能物理過程中的產物 , 極不穩定 , 短時間內就會發生衰變 , 因此不會是對撞機用來加速的粒子 。在重子中 , 相對穩定的是質子和中子 , 而中子不帶電 , 無法實現加速過程 。也就是說 , 目前可行的強子對撞機所加速的粒子是質子 。當前世界上能量最高的強子對撞機位于瑞士日內瓦 , 由歐洲核子研究中心建造的大型強子對撞機將投入運行 , 屆時將成為世界上能量最高的強子對撞機 , 它能使質子-質子在14TeV的質心能下對撞 。大型強子對撞機磁體高16米 , 長、寬均有10多米 , 重達1920噸 。工程技術人員專門建造了一個巨型吊架 , 用4根粗鋼纜吊住這個磁體 , 借助液壓頂泵將磁體緩慢放入隧道 。它長達27公里的環形隧道可被用來加速粒子 , 使其相撞 , 創造出與宇宙大爆炸萬億分之一秒時類似的狀態 。在高能物理實驗中 , 粒子加速器和探測器是常用設備 。探測器用來探測碰撞產生的微小粒子 , 記錄粒子能量、質量等信息 。強子對撞機上共有4個對撞點 , 各裝有一個探測器 , 其中一個為CMS(緊湊型μ介子螺線管)探測器 。追尋質量的起源 揭秘歐洲大型強子對撞機 地球上最大的“粒子粉碎機”一路走來可謂多災多難 , 現在又遇到了麻煩 。兩位美國公民日前對歐洲大型強子對撞機(LHC)計劃提出了訴訟 , 要求推遲這一“粒子粉碎機”開動的時間 。他們聲稱 , LHC可能產生危險的粒子或者微型黑洞 , 從而毀滅整個地球 。建造在瑞士歐洲粒子物理中心(CERN)的LHC眼看就要完工了 , 科學家希望它能在今年7月中旬開始運行 。然而 , 3月21日 , 居住在夏威夷的Luis Sancho和Walter Wagner針對CERN和美國一些科研機構 , 向美國聯邦地方法院提出了訴訟 , 要求在安全性得到證實之前 , 不啟動LHC對撞計劃 。他們點名的美國科研機構包括能源部、國家自然科學基金會和芝加哥附近的費米實驗室 。美國能源部和費米實驗室不會對此發表評論 , 它們堅持認為這是一項應由司法部處理的法律案件 。而CERN的一位發言人James Gillies則表示 , 這項訴訟要求是“徹底的胡說” 。“LHC將在今年啟動 , 并創造出各種關于宇宙的激動人心的新物理學認識 。”他補充道 , “從現在開始一年之后 , 世界還在那里 。” LHC將把質子加速到具有巨大的能量并進行對撞“粉碎” , 從而模擬大爆炸后不足十億分之一秒的情況 。物理學家希望借此來解開長期以來的重大和基本難題 , 比如粒子為何存在質量(即驗證希格斯玻色子)、空間是否隱藏著額外的維度等等 。然而 , Sancho和Wagner的訴訟提出了一些理論假想――LHC可能制造出吞沒地球粒子 , 比如“殺手奇異子”(一種包含非通常夸克的假想粒子物質) 。如果一種奇異子十分穩定并且帶有負電 , 那它們就有可能“吃”普通物質的核子 , 并將其轉變為奇怪的物質 。最終 , 一系列危險的連鎖反應會毀滅整個地球和每一個人 。實際上 , 2003年關于LHC安全性的評審報告就認為 , “它沒有導致任何可能的威脅出現的基礎” 。盡管該報告承認 , 該加速器有微小幾率能創造出短暫的迷你黑洞或者磁單極子 , 從而破壞普通原子的質子 , 但它得出結論認為 , 任何一種假想的情況都不會導致災難 。而一個更新版本的安全評估報告很快也會發布 , 此外 , 物理學家還打算在4月6日CERN的一個招待會上討論安全性問題 。事實上 , 在美國Brookhaven國家實驗室當年興建“相對論重離子對撞機”(RHIC)時 , Wagner就提出過類似的利害關系 。Gillies說:“RHIC于2000年就開始運行了 , 我們現在還不是好好的 。”此外 , 他補充道 , 比LHC高得多的能量碰撞在自然界也頻繁發生 , 宇宙射線粒子能以接近光速穿過銀河系周圍 。月球已經經歷了50億年的這種碰撞影響 , 也沒有被哪個貪婪的黑洞或者殺手奇異子毀滅 。然而 , Sancho和Wagner認為 , CERN的安全性評審“馬馬虎虎” , 低估了潛在風險 , 而且上述的宇宙射線辯解也是誤導性的 。他們在訴訟文件中稱:“被告不經意間將創造出一種危險的物質形式……或者不安全的物理學環境狀態 , 這種影響在范圍上可能同是局部和國家層面的 , 并且波及每一個人 。這是毫無疑問的 。” **1:大型強子對撞機數據“之最”自從1980年“大型強子對撞機”的構想首度出現以來 , 歷經近30年 , 這一“世界上最大的機器”終于從夢想成為現實 , 即將于今年9月開始投入運行 。現擷取一些有關它的數據“之最” , 記錄如下:1、世界上最大的機器:“大型強子對撞機”不僅是世界上最大的粒子加速器 , 而且也是世界上最大的機器 。它位于瑞士、法國邊境地區的地下100米深的環形隧道中 , 隧道全長26.659公里 。2、地球上最快的“軌道”:如果“開足馬力” , 數以百萬計的粒子將在環形隧道內以每秒11245圈的速度“狂飆” , 約等于光速的99.99% 。記得采納啊

猜你喜歡