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大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)再破紀(jì)錄實(shí)現(xiàn)每秒萬次對(duì)撞

據(jù)國外媒體報(bào)道，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)近日再次向新的世界紀(jì)錄發(fā)起沖擊。上周末，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)完成了每秒1萬次的粒子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了對(duì)撞質(zhì)子數(shù)的新世界紀(jì)錄。物理學(xué)家相信，這將是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)邁向物理學(xué)新領(lǐng)域的堅(jiān)實(shí)一步。

 大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)現(xiàn)質(zhì)子對(duì)撞，開始了尋找被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子之旅。目前，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)仍然以zui高設(shè)計(jì)功率一半的能量運(yùn)行。但是從上周末以后，運(yùn)行于環(huán)形隧道中的每束粒子束中的粒子數(shù)量將達(dá)到物理學(xué)家所計(jì)劃的數(shù)量。

    歐洲粒子物理研究所科學(xué)家約翰-伊利斯表示，“這是zui關(guān)鍵的。質(zhì)子是一種復(fù)雜的粒子，它們擁有夸克粒子以及其他更小的粒子。碰撞它們，就好像讓兩只垃圾桶相碰撞，然后就可以看到胡蘿卜從中飛出來。我們實(shí)現(xiàn)的對(duì)撞實(shí)驗(yàn)越多，就越接近超對(duì)稱性、暗物質(zhì)、希格斯玻色子以及其他類型的物理學(xué)新領(lǐng)域。”

 

    以下是對(duì)撞實(shí)驗(yàn)的幾項(xiàng)基本要素：

 

    能量：大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)已經(jīng)是世界上“zui強(qiáng)大的”對(duì)撞機(jī)，它以每束光柱3.5萬億電子伏特的能量（即總能量7萬億電子伏特）實(shí)現(xiàn)質(zhì)子對(duì)撞。第二強(qiáng)大的對(duì)撞機(jī)是位于芝加哥附近的費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室中的萬億電子伏特加速器。項(xiàng)目研究人員希望，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)能夠在2013年達(dá)到zui高設(shè)計(jì)能量14萬億電子伏特。

    發(fā)光度：關(guān)于質(zhì)子對(duì)撞究竟有何好處的問題，物理學(xué)家認(rèn)為它不僅僅涉及到粒子擁有的能量問題，而且還要看粒子的對(duì)撞頻率。這就是物理學(xué)家所說的發(fā)光度。上周末，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)現(xiàn)了每秒1萬次粒子對(duì)撞。盡管萬億電子伏特加速器擁有更高的發(fā)光度，但是從上周末起大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)開始致力于繼續(xù)打破紀(jì)錄。負(fù)責(zé)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)運(yùn)行的物理學(xué)家們也正在致力于讓對(duì)撞機(jī)能夠更容易保持這種每秒1萬次粒子對(duì)撞的性能。

    粒子束與強(qiáng)度：為了增加每秒鐘的對(duì)撞次數(shù)，必須要使由大量粒子組成的高度聚焦粒子束共同前進(jìn)。粒子加速器是利用磁體引導(dǎo)和聚焦粒子束中的粒子的。上周末，物理學(xué)家們*次加速如此多的粒子（每束）。在當(dāng)初他們?cè)O(shè)計(jì)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)時(shí)，他們希望每束粒子束zui多由1000億個(gè)質(zhì)子組成。研究人員希望到2016年能夠?qū)⒚渴庵械牧Ｗ邮鴶?shù)量提高到2808束。

    不斷打破的記錄驅(qū)動(dòng)著兩臺(tái)加速器之間繼續(xù)競爭下去。但是，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目運(yùn)行組負(fù)責(zé)人邁克-拉蒙特認(rèn)為，“很明顯，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是小鎮(zhèn)上的新人。但是，過兩年我們將會(huì)讓費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室失業(yè)。”
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)再破紀(jì)錄實(shí)現(xiàn)每秒萬次對(duì)撞