開(kāi)啟強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)　模擬宇宙大爆炸:宇宙大爆炸之前是什么

　　 　　2008年9月10日，科學(xué)家在靠近法國(guó)和瑞士邊境的地下實(shí)驗(yàn)室開(kāi)啟大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，由此開(kāi)始高速粒子對(duì)撞系列實(shí)驗(yàn)。 　　如果成功，這一系列實(shí)驗(yàn)將模擬宇宙大爆炸發(fā)生時(shí)的狀態(tài)，有助人類進(jìn)一步探索宇宙起源之謎。
　　
　　質(zhì)子束流細(xì)如發(fā)絲
　　
　　當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月10日上午9時(shí)30分左右，隨著一束質(zhì)子束流注入對(duì)撞機(jī)，實(shí)驗(yàn)正式啟動(dòng)。負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的歐洲核子研究中心發(fā)言人葆拉?凱特帕諾說(shuō)：“質(zhì)子束流粗細(xì)如同一根頭發(fā)�！�
　　這臺(tái)對(duì)撞機(jī)是世界最大的粒子加速器，建于瑞士和法國(guó)邊境地區(qū)地下100米深處的環(huán)形隧道中。
　�。得腌姾�，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目位于日內(nèi)瓦的控制室內(nèi)電腦收到信號(hào)，顯示實(shí)驗(yàn)進(jìn)展順利。
　　開(kāi)足馬力的對(duì)撞機(jī)能夠確保數(shù)萬(wàn)億粒子以高速流過(guò)將近27公里長(zhǎng)的地下隧道，最高速度將近每秒鐘30萬(wàn)公里，相當(dāng)于光速的99.99％。以如此高速，質(zhì)子束流每秒可在隧道內(nèi)狂飆11245圈，單束能量達(dá)到７萬(wàn)億電子伏特。
　　不過(guò)，10日實(shí)驗(yàn)注入對(duì)撞機(jī)的質(zhì)子流運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較慢，每隔幾公里為一段，在隧道中移動(dòng)。這是為了檢測(cè)所有設(shè)備是否運(yùn)行正常，包括安裝在隧道壁上為數(shù)不少的粒子探測(cè)器。
　　實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)近一個(gè)小時(shí)后，兩個(gè)白點(diǎn)在控制室的電腦屏幕上閃爍，顯示質(zhì)子束流已經(jīng)沿隧道環(huán)繞一周。在場(chǎng)科學(xué)家歡呼鼓掌，慶祝第一束質(zhì)子束流成功完成順時(shí)針?lè)较颉笆缀健薄?
　　之后，科學(xué)家將多次重復(fù)粒子加速測(cè)試，不斷提高束流速度，嘗試從順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向反復(fù)實(shí)驗(yàn)。
　　“真正的好結(jié)果是，另一束流從另一個(gè)方向過(guò)來(lái)，”歐洲核子研究中心首席發(fā)言人詹姆斯?吉利斯說(shuō):“只有當(dāng)兩個(gè)方向各有一支束流過(guò)來(lái)，你才知道確實(shí)沒(méi)有阻礙，是開(kāi)始工作的時(shí)候了�！�
　　
　　模擬宇宙大爆炸
　　
　　一切就緒之后，科學(xué)家才著手準(zhǔn)備粒子高速對(duì)撞實(shí)驗(yàn)，繼而再現(xiàn)宇宙大爆炸發(fā)生后萬(wàn)億分之一秒內(nèi)的情形。
　　著手粒子高速對(duì)撞實(shí)驗(yàn)之前，科學(xué)家會(huì)嘗試從兩個(gè)方向同時(shí)發(fā)射質(zhì)子束流，以較低強(qiáng)度進(jìn)行粒子對(duì)撞。
　　裝置于隧道內(nèi)的超導(dǎo)磁鐵負(fù)責(zé)為發(fā)射自兩端的質(zhì)子束流“掌舵”，確保它們能夠在隧道內(nèi)密布粒子探測(cè)器的４個(gè)壓縮室內(nèi)相遇�！斑@就好像彼此瞄準(zhǔn)的機(jī)關(guān)槍射出子彈，”物理學(xué)家丹尼爾?丹內(nèi)格瑞解釋說(shuō)：“一些子彈會(huì)擦身而過(guò)，一些子彈會(huì)撞擊在一起�！�
　　
　　現(xiàn)階段尚未確定進(jìn)行粒子高速對(duì)撞實(shí)驗(yàn)的日期。吉利斯說(shuō)，實(shí)驗(yàn)初始階段將以較低速度、較小規(guī)模進(jìn)行粒子對(duì)撞�！拔覀�?cè)谀芰枯^低時(shí)積累經(jīng)驗(yàn)，熟悉機(jī)器性能后再進(jìn)行對(duì)撞。”
　　據(jù)估計(jì)，粒子高速對(duì)撞實(shí)驗(yàn)最早有望在今年年底進(jìn)行，最晚則可能在一年以后。屆時(shí)，運(yùn)行方向相反的兩束高速質(zhì)子束流將在隧道內(nèi)對(duì)撞，碰撞點(diǎn)將釋放巨大熱量和能量，與宇宙大爆炸發(fā)生時(shí)的情況相仿，只是規(guī)模較小。
　　當(dāng)前盛行的宇宙學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為，宇宙起源于大約150億年前一次大爆炸。當(dāng)時(shí)所有物質(zhì)高度密集于硬幣大小的一點(diǎn)，因?yàn)闇囟葮O高發(fā)生大爆炸。爆炸發(fā)生后，物質(zhì)向外膨脹形成宇宙，先后誕生星系團(tuán)、星系、銀河系、恒星和太陽(yáng)系，以及包括地球和人類在內(nèi)的一切。
　　
　　探尋“上帝粒子”
　　
　　如果最后實(shí)驗(yàn)成功，科學(xué)家將分析撞擊中產(chǎn)生的數(shù)百萬(wàn)粒子，求證希格斯玻色子的存在。
　　一旦粒子高速對(duì)撞成功，科學(xué)家將借助粒子檢測(cè)器，在電腦顯示器上觀察撞擊后的粒子如何聚攏在一起、各自散開(kāi)或就此消融。
　　上述條件下，科學(xué)家們有望發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子是否在。在粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的62種基本粒子中，只有希格斯玻色子迄今仍未“顯形”，因此有“上帝粒子”之稱。
　　這種粒子44年前據(jù)英國(guó)物理學(xué)家彼得?希格斯猜想提出，據(jù)信是物質(zhì)質(zhì)量之源以及電子和夸克等形成質(zhì)量的基礎(chǔ)。希格斯提出，其他粒子在希格斯玻色子構(gòu)成的“海洋”中游弋，受它的作用產(chǎn)生慣性，最終有了質(zhì)量。如果沒(méi)有質(zhì)量，宇宙大爆炸后產(chǎn)生的物質(zhì)無(wú)法形成星云和行星，生命起源更無(wú)從談起。
　　
　　大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在今后10到15年內(nèi)將持續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由此產(chǎn)生的大量粒子數(shù)據(jù)將交由全球各大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室分析。
　　這一項(xiàng)目的法國(guó)方面負(fù)責(zé)人羅伯特?艾馬說(shuō)：“無(wú)論實(shí)驗(yàn)帶來(lái)什么發(fā)現(xiàn)，都將極大豐富人類對(duì)世界起源的認(rèn)識(shí)�！�
　　參與實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)家丹內(nèi)格瑞認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)的意義在于：“這關(guān)乎探尋人類的知識(shí)，關(guān)乎基本物質(zhì)的運(yùn)作方式。”
　　
　　史上最大實(shí)驗(yàn)
　　
　　大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目由歐洲核子研究中心發(fā)起，所涉及的人力、物力、財(cái)力和規(guī)�？胺Q人類歷史上最大規(guī)模物理實(shí)驗(yàn)。
　　大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的研究對(duì)象是微小的粒子，但這臺(tái)機(jī)器本身卻體積龐大，包括埋藏在地下100米深處的將近27公里長(zhǎng)環(huán)形隧道。整個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)耗時(shí)將近20年，耗資數(shù)十億美元。
　　來(lái)自80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的7000多名科學(xué)家參與了大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。中國(guó)在相關(guān)實(shí)驗(yàn)中投資數(shù)千萬(wàn)元人民幣并將參與物理分析。中國(guó)多個(gè)科研機(jī)構(gòu)和多所大學(xué)的研究人員參加了部分實(shí)驗(yàn)。
　　實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，一些人擔(dān)心粒子高速對(duì)撞釋放的巨大能量會(huì)導(dǎo)致“黑洞”產(chǎn)生，吞噬地球。歐洲核子研究中心否認(rèn)有這種可能性。
　　這家機(jī)構(gòu)的發(fā)言人吉利斯稱，相關(guān)言論是“胡說(shuō)”。他說(shuō)，實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的最危險(xiǎn)后果是質(zhì)子束流在全速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下失控，但即便如此也只會(huì)對(duì)強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)造成損壞，在隧道上撞出幾個(gè)坑。（9月11日新華網(wǎng)）

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