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今日大型强子对撞机实验,耗资500亿美元,由5000多来自世界各地的科学家!可能产生宇宙黑洞.吞噬地球?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/16 17:50:01
今日大型强子对撞机实验,耗资500亿美元,由5000多来自世界各地的科学家!可能产生宇宙黑洞.吞噬地球?
我想了解这个的详细情况`
北京时间9月10日,世界上体积最大的粒子对撞机——欧洲大型强子对撞机顺利完成第一项重要测试.10日,科学家将一个质子束导入17英里(27公里)长的隧道并让其运行整条隧道长度,测试取得成功.科学家认为,测试的成功为了解宇宙结构迈出了重要一步. 当地时间10日上午10时36分(北京时间16时36分),在经过一系列试运行之后,计算机屏幕上最终亮起两个白点,说明质子完成了运行耗资38亿美元的大型强子对撞机整个长度的旅程.此时的项目负责人琳恩·埃文斯只说了一句话——“到了.” 测试过程中,欧洲核子研究中心(CERN)的科学家将质子——一种亚原子粒子——导入隧道,并让其按顺时针方向运行整条隧道长度.在顺时针测试获得成功后,CERN计划上演逆时针测试.最终,他们将导入两个沿相反方向高速运行的质子束,通过两者对撞重建“大爆炸”发生后的宇宙初期形态.科学家认为,正是“大爆炸”创造了宇宙. 大型强子对撞机实验被誉为有史以来规模最大的物理学实验.对于这项实验,一些人表示怀疑甚至产生恐惧,担心质子对撞将最终吞噬整个地球.怀疑论者的解释是,对撞的副产品可能是一个迷你黑洞.黑洞是由巨大恒星塌陷时形成的神秘宇宙涡流,它的引力大得惊人,能够将行星甚至其它恒星吸入体内.对于这种观点,CERN发言人詹姆斯·吉列斯在测试启动前表示:“纯属无稽之谈.” 欧洲粒子物理研究所得到了包括英国的霍金等著名科学家的支持,认为对这项实验的担心纯属多余,实验绝对完全. 吉列斯表示,这项实验最大的危险是全力运行的粒子束失去了控制,即使如此,也只会破坏加速器本身,最后撞进地下通道四周的岩石里.他说:“最后的结果是,另一个粒子束也开始环绕运行,因为一旦你让粒子束在两个方向跑起来,粒子束就不会停下来了.” 这项对撞工程由欧盟欧洲粒子物理研究所的20个成员国组织,已经吸引了80多个国家的研究人员.其中1200人来自美国,美国以观察员的身份向这个项目投资5.31亿美元. (孝文) 概况 大型强子对撞机 实验意义:规模最大的科学计划,将带来重大物理学发现的一个新黄金时代; 实验目的:揭示宇宙起源,寻找“上帝粒子”希格斯玻色子; 工作原理: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”; 实验地点: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; 实验耗资:超过60亿美元,200多物理学家参与. 猜想 可能的实验发现 猜想一:发现“上帝粒子” 希格斯玻色子(或称希格斯粒子、希格斯子,Higgs boson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到.它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子,也被人称为“上帝粒子”. 希格斯玻色子如此重要,可以说它是整个标准模型的基石,如果希格斯玻色子不存在,将使整个标准模型失去效力.如果能够找到,就能完成对所有物理现象的统一理论,从而获得整个世界的终极知识.这就好像是圣经中所描述的建造巴别塔过程一样. 猜想二:发现反物质 爱因斯坦曾经在相对论中预言过反物质的存在:“对于一个质量为m,所带电荷为e的物质,一定存在一个质量为m,所带电荷为-e的物质(即反物质)”.科学家们目前并未搞清楚,为什么大自然对待其他相对应的事物都体现了平等的一面,然而面对物质与反物质现象却没有变现出应有的平等呢? 大型强子对撞机实验室目前也期望通过该设备能够制造出自然状态下极为难以实现的条件,能够真正最终让人们看到反物质的庐山真面目. 猜想三:出现时空“虫洞” 两位俄国数学家预言,大型强子对撞机(LHC)有可能被证明是世界上第一台时间机器. 当LHC投入运转后,每个在其中通过的粒子会在时空中形成一种冲击波,让周围的空间和时间发生扭曲.当两个这样的引力波彼此朝对方趋近的时候,可能会造成十分壮观的结果.在某些极端场合,撞击的引力波会在时空中撕出一个“虫洞”来,即通常所说的可以穿越时空的隧道.如果LHC真的做到了这点,那么,任何研究领域所取得的进展都会黯然失色. 资料 对撞机数据“之最” 自从1980年“大型强子对撞机(LHC)”的构想首度出现以来,历经近30年,这一“世界上最大的机器”终于从梦想成为现实.现撷取一些有关它的数据“之最”,记录如下: 世界上最大的机器 “大型强子对撞机”不仅是世界上最大的粒子加速器,而且也是世界上最大的机器.它位于瑞士、法国边境地区的地下100米深的环形隧道中,隧道全长26.659公里.实验场建造非常艰巨,全长近27公里的隧道深入地底百多米,制造时要确保误差率低于1/10毫米,地下河水也一度要被冻结以方便装嵌.用作质子加速的巨型磁石,要能够抵御每平方米500吨的压力,这些磁石也要被冷冻至-271℃,仿真宇宙深处的温度. 地球上最快的“轨道” 如果“开足马力”,数以百万计的粒子将在环形隧道内以每秒11245圈的速度“狂飙”,约等于光速的99.99%. 太阳系中最“空旷”的地方 为避免粒子流与气体分子发生碰撞,粒子流都在超高真空的“通道”内运行,其间如同星际空间一样“空旷”,气压仅为10的负13次方个标准大气压,比月球上的大气压还小10倍. 最热与最冷的机器 大型强子对撞机是个既极端热又极端冷的机器.当两束粒子流对撞的时候,碰撞点将产生极端高温,可以达到太阳中心温度的10万倍.而与之形成鲜明对比的是,由于采用了超流体氦冷却等手段,对撞机中粒子运行的加速腔在工作时的温度仅为零下271.3摄氏度(1.9开),比遥远的太空还要冷. 全球最强大的超级计算机系统 大型强子对撞机上进行的每一个大型试验一年所获得的数据,可以刻满十万张双层DVD.为了对这些数据进行分析,世界各地成千上万名科学家都参与进来,他们所使用的数万台甚至数十万台计算机借助分布式计算网络(网格计算)联合在一起,这也构成了全球最强大的超级计算机系统.(综合)