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原理:大型强子对撞机(LHC)将高度活跃的质子以超快速度撞击到一起,上演微缩版的“宇宙大爆炸”
地点:位于瑞士、法国边境地下100米深的环形隧道中,隧道全长26.659公里
耗资:超过60亿美元,来自80多个国家和地区的约7000名科学家和工程师参与了大型强子对撞机的建设
意义:规模最大的科学计划,英国物理学家霍金指出,这次实验将是物理学“新黄金时代”,将揭开物质和宇宙秘密宝库 “宇宙大爆炸”时间表
9月10日9时38分 第一束质子束流注入对撞机 第一束质子束流被注入安装在地下100米深处27公里长环形隧道内的大型强子对撞机，逐段调整并走通对撞机的全部8段。当地时间10时25分左右，科研人员宣布第一束质子束流贯穿了整个大型强子对撞机。
9月10日15时30分 第二束质子束流反方向注入对撞机 当地时间15时30分，第二束质子束流贯穿大型强子对撞机。据专家介绍，两束质子束流贯穿大型强子对撞机并反向平行运行后，极其复杂精密的调试阶段随后开始。
经过若干天调整 两束质子束流实现对撞 再经过几天至几个星期的极其复杂细致的同步调整，才可能开始实现两束质子束流的对撞。参与大型强子对撞机上CMS探测器建设的北大教授钱思进说，如果一切顺利，大型强子对撞机将在年底前实现两束各达5万亿电子伏特能量的质子束流对撞，此能量将是以前世界纪录的5倍。
揭秘世界最大对撞机对撞原理：如同两根针相距十公里相撞
大型强子对撞机(LHC)是欧洲粒子物理研究所(CERN)的加速器复合体的最新补充。
光束管处超高真空状态 大型强子对撞机主要由一个27公里长的超导磁体环和许多促使粒子能沿着特定方向传播的加速结构组成。
在这个加速器里面，2束高能粒子流在彼此相撞之前，以接近光速的速度向前传播。这两束粒子流分别通过不同光束管，向相反方向传播，这两根管子都处于超高真空状态。一个强磁场促使它们围绕那个加速环运行，这个强磁场是利用超导电磁石获得的。
这些超导电磁石是利用特殊电缆线制成的，它们在超导状态下进行操作，有效传导电流，没有电阻消耗或能量损失。
液态氦分流系统冷却磁体 要达到这种结果，大约需要将磁体冷却到零下271摄氏度，这个温度比外太空的温度还低。
由于这个原因，大部分加速器都与一个液态氦分流系统和其他设备相连，这个液态氦分流系统是用来冷却磁体的。
数千种磁体指引粒子 大型强子对撞机利用数千个种类不同，型号各异的磁体，给该加速器周围的粒子束指引方向。
磁体包括15米长的1232双极磁体和392四极磁体，1232双极磁体被用来弯曲粒子束，392四极磁体每个都有5到7米长，它们被用来集中粒子流。
在碰撞之前，大型强子对撞机利用另一种类型的磁体“挤压”粒子，让它们彼此靠得更近，以增加它们成功相撞的机会。
这些粒子非常小，让它们相撞，就如同让从相距10公里的两地发射出来的两根针相撞一样。
对撞机类型 1.电子－正电子对撞机 又称正负电子对撞机，这种对撞机只需建立一个环就可以。相应的造价比较低，目前世界上已建成的对撞机大部分是属于这一类的。
2.质子-质子对撞机 这种对撞机需要建造两个环,分别储存两束相反方向回旋的质子束，才能实行质子与质子的对撞。
3.质子－反质子对撞机 质子与反质子的质量相同，电荷相反，也只需要造一个环就能进行对撞。
4.电子－质子对撞机 这种对撞机的主要困难在于电子束的横截面很小，线度约为几分之一毫米，而质子的横截面较大,线度约为一厘米左右。
5.电子直线对撞机 采用两台电子直线加速器加速两股运动方向相反的电子束（或正负电子束）待达到预定能量后，两股电子束被引出并在某点相碰。
明年夏天 模拟“宇宙大爆炸” 按计划，质子束流明年夏天将达到7万亿电子伏特的设计能量。此时这些质子和离子已加速至接近光速，对撞将在极细微空间爆发十万倍太阳温度的超级高温。这一刻就像宇宙大爆炸之后，释放大量能量和基本粒子，冷却后形成组成物质的质子和中子。
大型强子对撞机昨在瑞士、法国边境地下100米深处启动有人担心“实验可能毁灭地球”,科学家解释“这不可能”
寻宝五大科学谜团待破解 质量的起源是什么？ 为什么微小粒子拥有质量，而其他一些粒子却没有这种“待遇”？对于这些问题，科学家到现在也没有找到一个确切答案，最有可能的解释似乎可以在“上帝粒子”希格斯玻色子身上找到。
LHC的重要任务之一是帮助科学家寻找标准模型中最后一种未被发现的基本粒子——— 希格斯玻色子。假设出的希格斯玻色子是物质的质量之源，其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋，受其作用而产生惯性，最终才有了质量。标准模型预言 了62种基本粒子的存在，其他粒子基本都已被实验证实，唯有希格斯玻色子仍未现身。
96％的宇宙由什么构成？在我们的宇宙中，从小蚂蚁到巨大的星系都是由普通粒子构成的。这些粒子被统称为物质，它们构成了4%的宇宙。余下的部分据信由暗物质和暗能量构成，对它们进行探测和研究的难度不可想象。科学家希望，通过此次模拟“宇宙大爆炸”来探寻暗物质和暗能量。
为什么找不到反物质？ 宇宙诞生时，“大爆炸”产生了相同数量的物质和反物质。但我们现在所生活的宇宙中，物质的孪生兄弟反物质却几乎消失得无影无踪。为什么大自然不能一碗水端平，平等对待这对孪生兄弟呢？科学家们要探究没有反物质留下的原因。
宇宙最初是什么样子？在最初的宇宙，由于温度极高加之能量巨大，胶子很难将夸克结合在一起。也就是说，这种束缚似乎是在“大爆炸”后的最初几微秒内形成的，此时的宇宙拥有一个由夸克和胶子构成的非常炽热而密集的混合物。
空间是否存在额外维度？根据广义相对论，人类生存的三维空间加上时间轴即构成所谓四维空间。后来的理论认为，可能存在拥有隐藏维度的空间。弦理论便暗示额外的空间维度尚未被人类观察到，它们似乎会在高能条件下显现出来。如果大撞击后有粒子失踪，那它们就可能进入隐藏度的空间。
经过十几年的建造，欧洲核子研究中心大型强子对撞机于10日正式启动，并成功实现了第一束质子束流贯穿整个对撞机。
当地时间10日9时38分（北京时间10日15时38分），第一束质子束流被注入安装在地下100米深处27公里长环形隧道内的大型强子对撞机。随后，欧洲核子研究中心主任罗贝尔·艾马和大型强子对撞机项目主任林恩·埃万斯宣布，大型强子对撞机正式启动。
第一束质子束流注入对撞机后，须逐段调整并走通对撞机的全部8段。当地时间10时25分左右，科研人员宣布第一束质子束流贯穿了整个大型强子对撞机，现场随即一片欢呼。
在第一束质子束流实现贯穿后，经过数小时至数十小时调试，第二束质子束流被反方向注入对撞机。再经过一段时间极其复杂精密的调试，才能开始实现两束质子束流的对撞。
明年夏天，大型强子对撞机的单束粒子流能量预计将达到7万亿电子伏特的设计能量，对撞将创造出与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件。将为科学家研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有力的手段。
数字多项世界之最世界上最大的强子对撞机 大型强子对撞机从上世纪90年代初开始设计，耗资数十亿美元。其质子对撞能量是位于美国的目前世界最大对撞机能量的7倍。
世界上最快的跑道 质子穿行速度可达光速99.99%，每秒总共能发生约6亿次撞击。
太阳系中最空的空间 大型强子对撞机的内压是10～13个大气压，比月球上的压力小10倍。
银河系中最热的热点 当两束质子束相撞时，它们将在一个极小的空间内产生比太阳中心热10万倍的高温
制造宇宙最低温 制冷系统将对撞机保持在零下271.3摄氏度的超低温环境下，比外太空温度还低。名词粒子加速器
大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器，它是一种用人工方法产生快速 带电粒子束的装置。它利用一定形态的电磁场将电子、质子或重离子等带电粒子加速，能提供速度甚至接近光速的各种高能量的带电粒子束，是人们改变原子核和基 本粒子、认识物质深层结构的重要工具。
文/《华商报》
