大型強子對撞機(ＬＨＣ)

旋子思

　　聽說歐洲粒子物理研究中心的ＬＨＣ(大型強子對撞機)，將在２００５年開始運轉；請問誰有相關最新消息嗎？不知道在多久之內能夠找到超伴子，以便驗證超對稱理論。

旋子思

http://www.fnal.gov/

旋子思

大強子對撞機（ＬＨＣ）模擬宇宙大爆炸昨天開啟！（(ＬＨＣ)最新消息！）
   

中時電子報╱李宗祐 2010-03-31 07:14 ：

     由台灣等八十五個國家參與建造的「大強子對撞機」（ＬＨＣ），昨晚六時五十七分首度以最高能量進行質子束對撞，代表台灣團隊長期派駐歐洲核子物理研究中心（ＣＥＲＮ），擔任ＣＭＳ探測器控制室監控專家的台大物理系副教授陳凱風，以「期待已久的事情」形容ＬＨＣ兩束質子以三．五兆電子伏特最高能量首度對撞成功，「看到這一幕，真的非常高興！」


　他表示，ＬＨＣ首度以最高能量對撞後，探測器捕捉到的第一個對撞事件，從電腦螢幕看起來就像是煙火般燦爛，以放射線狀向四周擴散。


　在台灣的科學團隊在第一時間透過網路成功觀測三到四個對撞事件，中央大學物理系教授郭家銘難掩興奮地說，對研究高能物理的人而言，一生可能只有這樣一次機會，能夠看到這一幕，真的非常感動！


　郭家銘指出，昨晚的歷史性對撞完全依國際科學團隊的設計，在探測器的中心點對撞產生七兆電子伏特的能量反應，對撞瞬間產生的帶電粒子和光子軌跡，台灣研製ＣＭＳ探測器也成功捕捉觀測到訊號。至於是否有對撞出科學界過去未發現的新粒子，可能需要一到兩個月的時間分析研究探測器捕捉到的實驗數據才能確定。


　經歷十年建造的ＬＨＣ，在二○○八年九月十日啟動後，卻在磁鐵測試過程發生嚴重意外，造成五十個磁鐵毀損，停機檢修長達一年三個月，直至去年十一月廿日完全修復重新啟動，並在昨日首度以最高能量對撞，模擬宇宙大爆炸後一百兆分之一秒的實況，希望能找出宇宙萬物起源。


　中央大學物理系教授張元翰表示，ＬＨＣ昨日將質子束加速到光速的○．九九九九九九九七倍，以僅比光速慢每秒十公里的速度對撞，一顆棒球若以同速飛行，所帶的動能相當於一百億噸黃色炸藥（ＴＮＴ），瞬間產生的能量達一萬兆度高溫。


　ＬＨＣ昨晚首度以最高能量對撞成功後，預定展開兩年長期運轉。國科會為見證這歷史性的時刻，從昨日透過網路與ＣＥＲＮ同步連線，但好事多磨，原訂在下午三時對撞的實驗，先因電源供應斷電而中止，後來又因探測器安全系統偵測到異常訊號，再度中止，重新注入質子加速對撞，終於在晚間六時五十七分完成歷史性的霹靂對撞。

《yam天空新闻》
http://n.yam.com/chinatimes/inte ... 20100331911924.html

Scoutfai

http://www.youtube.com/watch?v=ggC-e2YiYgI

kimsiang

可以从这里找到一些图片和情报。
http://atlas.web.cern.ch/Atlas/public/EVTDISPLAY/events.html

旋子思

揭秘迷你黑洞:温度极高或现身大强子对撞机
2010年04月13日 13:32:20 　

  导读：上月末欧洲大型强子对撞机进行了迄今能级最高的对撞实验，尽管物理学家一再解释对撞机的对撞实验足够安全，但对于其可能产生的迷你黑洞恐怕大众知之甚少。近日美国物理学家组织网撰文揭秘对撞机对撞实验可能产生的迷你黑洞。以下为文章全文：

    在电影和科幻小说中，黑洞可以捕获粗心大意的飞船和行星，吞噬整个星系，或者为宇宙的其他部分提供入口。在这些描述的启示下，物理学家们研制出大型强子对撞机(LHC)，终于有了一个强大到可以制造“迷你”黑洞的机器----尽管有些人对此感到恐慌。

    然而我们真正对黑洞了解多少？“迷你”黑洞与潜伏在太空中的大型黑洞有何不同？牛津大学物理系的奇戴姆·艾瑟威尔解释说：“最简单的黑洞是中心有奇点，而且被‘黑洞表面(Event Horizon)’环绕的天体。一旦有东西与黑洞之间的距离小于‘黑洞表面’的半径，它就会被黑洞吸进去，再也无法逃逸出去，即使光也无法逃出黑洞的魔爪，因此美国物理学家约翰·阿奇巴德·惠勒在1967年把这些天体命名为‘黑洞’。”


太阳和黑洞

    产生的黑洞原来是质量(能量)：质量被塞进一个球体，这个球体的半径与“施瓦氏半径”(Schwarzschild radius)相等，就形成黑洞。施瓦氏半径是引力导致一个特定密度的天体自行坍塌的临界点。奇戴姆告诉我说：“事实上施瓦氏半径与塞进去的物体的总质量和引力的强度成正比。例如，为了在我们的地球外形成黑洞，你必须把它塞进一个体积大约只有一个弹子(半径8.9毫米)那么大的球体里。相比之下，太阳的施瓦氏半径大约是3公里。”如果我们用黑洞代替我们的太阳，会出现什么情况呢？

    奇戴姆说：“如果我们用相同质量的黑洞取代我们的太阳，我们的太阳系不会有太大改变。地球会继续保持在现在的轨道里，因为黑洞产生的引力可能跟太阳产生的引力正好相同。不过整个太阳系会变的比现在暗一些，冷一些。”但是奇戴姆对黑洞的兴趣并非只是建立在理论之上，作为粒子物理学家，她将在大型强子对撞机的撞击过程中，寻找“迷你”黑洞的迹象。

    了解量子引力效应

    奇戴姆表示：“2003年，作为粒子物理学家的我对黑洞产生兴趣，因为更多维的模型预示，高能宇宙射线甚至粒子加速器里都有可能产生黑洞。如果我们真能生成这种物体，我们将能通过试验，更好地了解量子引力效应。”她希望通过研究黑洞，可以得出一个公式化的量子引力理论：把爱因斯坦的广义相对论(从宏观上描述了引力)与量子力学(从微观角度描述了物理学)嫁接在一起。

    大型强子对撞机是质子与质子相撞。这些质子由更小的成分构成，即所谓的“部分子”，事实上它们才是大型强子对撞机里正在相撞的粒子。大型强子对撞机里的两个相撞质子(例如夸克和胶子)的施瓦氏半径，至少比普朗克长度(Planck length)小15个等级。普朗克长度是可以在常规宇宙中获得的物体的最小间距或大小。

    奇戴姆评论说：“这意味着在常规物理模型中，两个质子相撞根本不会产生黑洞。然而有模型称，在非常小的距离内引力会变得异常大。如果这种猜测属实，大型强子对撞机里两个相撞质子的施瓦氏半径会变的足够大，因此两个质子彼此穿过对方并非没有可能。如果真是这样，我们或许可以生成一个微型黑洞。”

    谁会担心迷你黑洞

    这些小型黑洞是什么样的？我们应该担心它们吗？奇戴姆告诉我说：“据斯蒂芬·霍金说，事实上它们不会那么黑暗。随着黑色天体不断辐射波谱，它们最终会消失。它们的消失速度与黑洞的质量成反比。庞大黑洞的质量非常大，它们的消失速度可以忽略不计。与之相比，迷你黑洞非常热：热得令人难以置信。我们太阳的核心大约有1500万开氏温标，然而它要想赶上迷你黑洞的温度，你必须再在这个数字后面添加42个零。这种令人难以置信的高温意味着迷你黑洞会很快消失在它们周围温度更低的太空里。它们的潜在寿命大约是一亿分之一秒的一千的九次方分之一。因此它们产生后会在刹那间消失不见。”

    如果它们果真出现了，它们会立刻变成很多小粒子，利用ATLAS探测器可以发现它们。奇戴姆说：“这些粒子将拥有非常惊人的特征。储存在探测器里的总能量大约是几兆电子伏特，终态粒子的数量会非常大。利用其他新物理学几乎无法模拟黑洞的特征，如果它们果真产生了，我们就不会错过它们。”(秋凌)

http://news.xinhuanet.com/tech/2010-04/13/content_13346063.htm

旋子思

爱因斯坦方程显示大型强子对撞机或形成黑洞
2010年04月25日 08:44 中国国家天文

据物理学家组织网报道，关于大型强子对撞机，人们最关心的一个问题是，它有可能会导致黑洞形成，摧毁整个世界。虽然大部分科学家并不认为大型强子对撞机产生的东西会摧毁地球，但一些科学家认为，大型强子对撞机里发生的高能对撞，可能会形成黑洞。加拿大温哥华英属哥伦比亚大学的马修·卓普提克和美国新泽西州普林斯顿大学的弗兰斯·比勒陀利乌斯通过最近的努力，已经为这个观点找到了更加有力的证据。

卓普提克表示：“我们所做的是一些计算。我们解释了一些爱因斯坦场方程，它们描述了孤子在特定能量环境下迎面相撞在一起，即如果粒子碰撞能量达到普朗克能量级的话，就可能制造出小型黑洞，这证明在广义相对论下产生小型黑洞是完全可能的。我们的大部分计算结果都是我们希望看到的，不过以前从没有人进行过这方面的计算。人们只是认为可以得出结果。现在我们已经做了这方面的模拟，通过它一些科学家会更清楚，当他们想查看大型强子对撞机里的撞击是否形成了黑洞时，应该重点着眼于什么。”

卓普提克和比勒陀利乌斯把他们的研究成果和结论发表在《物理评论快报：超相对论粒子撞击》杂志上。卓普提克指出，人们曾用了50多年时间，设法把粒子物理学与万有引力定律结合在一起。他解释说：“从经典物理学级别来说，我们认为我们很好地了解了万有引力定律。然而从量子力学的角度来看，我们对万有引力一点也不了解。科学家一直在努力寻找一种方法，能让我们像了解最小的粒子是如何在量子级别的环境下产生作用一样，很好地了解量子引力。虽然解决这些等式并不能回答所有问题，但它确实证明了我们的假设是正确的。”

这些场计算背后隐藏的一个重要原理是弦理论。弦理论指出，在典型物理学里看到的三维立体空间以外，存在多维空间。卓普提克说：“如果另外的维确实存在，它们可能有十分之一微米到一微米大。如果额外的维足够大，大型强子对撞机里发生的粒子撞击，可能就会形成黑洞。”

当然，这些黑洞会非常小，而且很难被发现。另外，它们几乎是在瞬间消失，因此，即使它们曾存在过，我们也会很难发现它们。卓普提克解释说：“像这种撞击，你应该把注意力集中在碎片上。你应该着眼于空间里的衰减模式。在正常撞击过程中，会有大量碎片被炸飞。如果有个黑洞产生并很快消失了，这个模式看起来会更像球形，而不是呈喷射模式。”

然而，事实上这些爱因斯坦场方程的解决方法说明，有可能在大型强子对撞机里形成的黑洞，会很难被发现。一些科学家已经非常认真地进行了这方面的研究。然而我认为，即使大型强子对撞机里确实有可能形成黑洞，我们也不会看到它们。

http://tech.ifeng.com/discovery/detail_2010_04/25/1083860_0.shtml  (强子对撞机的图片)

旋子思

大型强子对撞机将获宇宙起源与构成意外发现
2010年05月12日 15:48 中国国家天文

  据国外媒体报道，欧洲核子研究中心(CERN)的科学家5月5日表示，由其负责运行的大型强子对撞机(LHC)将会获得有关宇宙起源和构成的诸多意外发现。
他们报告了大型强子对撞机为期两个月的大功率初始阶段的试验进展，并称这台造价100亿美元的机器将很快证明其可以推动物理学研究向前发展。负责管理一台监控大型强子对撞机对撞试验的探测器的科学家奥利弗-布奇穆勒(Oliver Buchmueller)说：“现在我们可以想象发现各种新奇事物的情景，比如大额外维度、弦球。”欧洲核子研究中心在地下隧道一共安设了六台这样的探测器。

布奇穆勒在欧洲核子研究中心召开的会议上表示，此类发现是对寻找希格斯玻色子以及超对称粒子证据等这样重要努力的有力补充。希格斯玻色子被认为可以解释宇宙中质量的存在，而超对称粒子或能提供暗物质存在的线索。弦理论提出，宇宙的基本构成是微小的弦的闭合圈，它们在10维的时空内振动。

欧洲核子研究中心负责加速器及相关技术的科学家史蒂夫-梅耶斯(Steve Myers)指出，自从3月30日开始实施总能量达7万亿电子伏特的质子束对撞试验以来，大型强子对撞机几乎没出现任何差错。梅耶斯说：“我始终认为，对撞试验将进展顺利。不过，我们必须时刻保持警惕，让大型强子对撞机安全运行。我们最不希望发生的事情是再次关闭它。”

大型强子对撞机以相对低的能量在2008年9月启动，然而，由于冷冻剂泄漏，导致其不得不被关闭。布奇穆勒列出的潜在重大发现得到了与会其他科学家的积极响应，这也成为那些寻求理解宇宙运行机制的物理学家和宇宙学家的首要话题。欧洲核子研究中心召开此次会议是为了评估大型强子对撞机试验进展。

大型强子对撞机位于日内瓦附近瑞士和法国交界地区地下100米深处、总长16.8英里(约合27公里)的环形隧道内，旨在产生类似于137亿年前宇宙大爆炸发生瞬间的状态，同时揭开其他一些科学谜团。大型强子对撞机周围的六台高尖端探测器会记录下粒子撞击后的状况，将数据传输至欧洲核子研究中心及世界其他研究中心的实验室供科学家分析。

据欧洲核子研究中心科学家安德烈-格鲁特温(Andrei Golutvin)介绍，大型强子对撞机已经确认了包含于所谓“标准模型”内的许多元素。标准模型是物理学家在20世纪创造的，用以说明他们所认为的宇宙运行机制。

格鲁特温说，这其中就包括一种名为“美夸克”(beauty quark)的粒子，这种粒子已在欧洲核子研究中心和世界其他研究机构的对撞试验中现身，而它们在大型强子对撞机美夸克(LHCb)探测器中移动不到2毫米就迅速消失。格鲁特温还是大型强子对撞机美夸克(LHCb)探测器项目的发言人。他说：“我认为，大型强子对撞机在试验中这么早就发现来自标准模型的粒子，简直就是个奇迹。这表明大型强子对撞机运转良好。”

http://tech.ifeng.com/discovery/detail_2010_05/07/1495072_0.shtml

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大型强子对撞机再破纪录实现每秒万次对撞
2010年07月02日 09:26 中国国家天文

据国外媒体报道，欧洲大型强子对撞机近日再次向新的世界纪录发起冲击。上周末，大型强子对撞机完成了每秒1万次的粒子对撞实验，创造了对撞质子数的新世界纪录。物理学家相信，这将是大型强子对撞机迈向物理学新领域的坚实一步。

2009年11月，大型强子对撞机实现首次质子对撞，开始了寻找被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子之旅。目前，大型强子对撞机仍然以最高设计功率一半的能量运行。但是从上周末以后，运行于环形隧道中的每束粒子束中的粒子数量将达到物理学家所计划的数量。

欧洲粒子物理研究所科学家约翰-伊利斯表示，“这是最关键的。质子是一种复杂的粒子，它们拥有夸克粒子以及其他更小的粒子。碰撞它们，就好像让两只垃圾桶相碰撞，然后就可以看到胡萝卜从中飞出来。我们实现的对撞实验越多，就越接近超对称性、暗物质、希格斯玻色子以及其他类型的物理学新领域。”

以下是对撞实验的几项基本要素：

能量：大型强子对撞机已经是世界上“最强大的”对撞机，它以每束光柱3.5万亿电子伏特的能量(即总能量7万亿电子伏特)实现质子对撞。第二强大的对撞机是位于芝加哥附近的费米国家实验室中的万亿电子伏特加速器。项目研究人员希望，大型强子对撞机能够在2013年达到最高设计能量14万亿电子伏特。

发光度：关于质子对撞究竟有何好处的问题，物理学家认为它不仅仅涉及到粒子拥有的能量问题，而且还要看粒子的对撞频率。这就是物理学家所说的发光度。上周末，大型强子对撞机实现了每秒1万次粒子对撞。尽管万亿电子伏特加速器拥有更高的发光度，但是从上周末起大型强子对撞机开始致力于继续打破纪录。负责大型强子对撞机运行的物理学家们也正在致力于让对撞机能够更容易保持这种每秒1万次粒子对撞的性能。

粒子束与强度：为了增加每秒钟的对撞次数，必须要使由大量粒子组成的高度聚焦粒子束共同前进。粒子加速器是利用磁体引导和聚焦粒子束中的粒子的。上周末，物理学家们第一次加速如此多的粒子(每束)。在当初他们设计大型强子对撞机时，他们希望每束粒子束最多由1000亿个质子组成。研究人员希望到2016年能够将每束光柱中的粒子束数量提高到2808束。

不断打破的纪录驱动着两台加速器之间继续竞争下去。但是，大型强子对撞机项目运行组负责人迈克-拉蒙特认为，“很明显，大型强子对撞机是小镇上的新人。但是，过两年我们将会让费米国家实验室失业。”

http://tech.ifeng.com/discovery/detail_2010_07/02/1706884_0.shtml (內附圖片)

mark555

谢谢分享~~~~

旋子思

歐洲強子對撞機製造微型「宇宙大爆炸」

　　【大紀元2010年11月10日訊】（大紀元綜合報導）科學家利用位於瑞士的歐洲強子對撞機製造了一次微型「宇宙大爆炸」，模擬了近140億年前宇宙形成的瞬間過程，產生了一個溫度為太陽核心溫度100萬倍的火球。
據英國《獨立報》報導，參與大型強子對撞機項目ALICE鉛離子對撞實驗的英國科學家慶祝對撞實驗取得成功，並稱將開啟粒子物理學研究的新世紀。「大爆炸」是通過鉛離子高速撞擊產生的，實驗產生的瞬間高溫相當於太陽核心溫度的100萬倍，是迄今人類在實驗室獲得的最高溫度和能量。

對撞實驗過程發生在一個安全、可控的環境內，生成了熾熱和稠密的亞原子火球，溫度超過10萬億度，即太陽核心溫度的100萬倍。在這一溫度下，連構成原子核的質子和中子也被融化了，產生稱為『夸克與膠子等離子體』的熾熱而稠密的夸克與膠子湯。質子對撞可以幫助科學家進一步瞭解物質結構，包括捕捉難以觀察的西格斯玻色子以及探索「超對稱性」的物理學新理論。科學家希望，通過夸克與膠子等離子體，可以讓他們對強作用力有更多的瞭解。

對撞實驗項目英國小組成員、伯明翰大學物理學家戴維．埃文斯博士說：「強作用力不僅使原子核牢牢地綁定在一起，而且還對它們98%的質量負責。我現在期待著研究大爆炸發生後瞬間構成宇宙的一小部份物質。」

歐洲大型強子對撞機是世界上最大、能量最高的粒子加速器，旨在探究宇宙起源，它建在法國與瑞士邊境地下一條16.7英里(約合27公里)長的環形隧道內，由歐洲核子研究中心(Cern)負責管理。大型強子對撞機共有4台探測器構成，它們分別安裝在環形隧道的4個地下巨洞內，分佈在大型強子對撞機周圍。其中，ALICE探測器高16米、寬26米、重約1萬噸。

來自全球30個國家100個科研機構的大約1000位物理學家和工程師參與了ALICE實驗。在鉛原子核撞擊期間，ALICE探測器以每秒1.2千兆字節的速度下載數據，生成相當於300萬張CD存儲的信息。

美東時間: 2010-11-09 19:42:18 PM 【萬年曆】
本文網址: http://www.epochtimes.com/b5/10/11/10/n3080139.htm

http://www.epochtimes.com/b5/10/11/10/n3080139.htm　（大紀元）

旋子思

欧洲大型强子对撞机或将发现额外维度
2010年11月18日 10:44 科学网
明年2月重启，质子对撞产生的能量将进一步递增

　　据美国广播公司（ABC）新闻网11月17日报道，欧洲核子物理研究中心（CERN）的科学家表示，大型强子对撞机（LHC）目前得到的成果超出预期，或将在2011年发现有关“额外维度”的第一批证据，这是已知四维空间之外的维度。

四维空间是一个时空的概念，是指在空间架构上比我们熟悉的普通三维空间的长、宽、高三个维度又多了一条时间轴。但宇宙模型显示，额外的空间维度在真实世界中应存在，即认为宇宙中除了空间和时间外还“隐藏”有其他维度。

弦理论暗示，额外维度尚未被人类观察到，但它们似乎会在聚集高能的条件下显现出来，而迄今，世界上最大的科研项目亦是拥有最强大能量的实验机器就是LHC。基于这种推测，欧核中心的科学家一直致力于仔细分析探测器获得的数据，以寻找额外维度存在的迹象。

现今，科学家认为LHC已取得的成功表明，有关宇宙未解之谜或能比预期的提早解开。LHC历时近8个月的实验结果将能促使他们在2011年年底前确定那万众期待的希格斯玻色子是否存在，该粒子被认为是物质质量的源头。而欧核中心LHC项目专家组发言人奎多·托尼里进一步表示，随着质子对撞产生的能量在2011年进一步递增，探测额外维度一事将变得更为容易。

而参与该研究的另一位团队发言人法比奥拉·吉奥诺提在欧核中心网站上发表声明称，仅在一年前，科学家们尚无法想象LHC能如此迅速地获得如此丰厚之成果，而其实验必然还会不断给人们带来新的惊喜。

早在2008年11月，美国凯斯西储大学的物理学家打造出一个黑洞模拟器，将协助LHC一起进行有关黑洞的测试，以寻找宇宙额外维度的证据。而在今年的9月和11月，LHC的CMS探测器和ALICE探测器先后再现大爆炸后瞬间状态，产生夸克—胶子等离子体，极大地增强了科学家的信心。12月6日，对撞机将“闭关修炼”以防深冬季节耗尽电网的电力，并计划于2011年2月重启。

http://tech.ifeng.com/discovery/detail_2010_11/18/3152284_0.shtml

solarMan

谢谢转贴！我对弦论很有兴趣的，虽然很难明白它真正的道理

旋子思

宇宙大爆炸超出人类判断 竟由液态物质进化而来
2010年11月23日 14:41

　　据英国《每日电讯》报道，日内瓦欧洲核子研究中心（CERN）的科学家们利用世界上最大的粒子加速器“大型强子对撞机”近日发现了颠覆性的现象：在宇宙刚刚诞生的时候，一团气温高达10万亿摄氏度的液体就立即形成。这个发现令一些物理学家非常惊喜，因为关于宇宙形成之初到底发生了什么事情，他们一直抵触一种已被普遍接受的观点：大爆炸抛出一团超热气体，这些气体聚集起来形成物质。

宇宙由液态物质进化而来

根据他们的研究，这团粘稠、软胶状的物质是一种“夸克胶子等离子体”，性质则类似于热的液体。这种物质给第一粒子和原子的形成提供了绝好的环境，粒子形成后才渐渐组成了现在环绕我们的恒星和星系。

伯明翰大学的粒子物理学家大卫·伊万斯博士解释说：“在宇宙最初一刻，它确实是像一团非常浓稠的液体。”他是英国在这项实验中的主要研究者，“这些结论给我们展现了宇宙最早的演化过程，并且必定会对现在宇宙的景观造成影响。我们还需要更多的分析和思考去理解这个现象”

超过1000名研究者参与

这项结论将会首次以由超过1000名研究者的多国团队名义发表，两周前他们就合力用大型强子对撞机开始实验工作。巨大的粒子加速器位于瑞法边境的阿尔卑斯山麓，深埋在300英尺的地底。

科学家们利用粒子加速器让铅原子在一个叫做“ALICE”的探测器中碰撞，力图造出“迷你大爆炸”的效果，理论上可以创造出与宇宙形成后几分之一秒的时间内相似的条件。这些细小的火球在17英尺长的粒子加速器中形成，在不足一秒的时间里就达到了10万亿摄氏度的高温。再这样的温度下，原子和形成它们的粒子不复存在，熔化成其组成成分，夸克和胶子。www.ufo-1.cn 太阳系外探索

旋子思

对撞机模拟宇宙大爆炸 结束后犹如一团灼热液体
2010年12月04日 08:38 科学网

　　宇宙大爆炸刚结束不久，宇宙就像是一团浓度非常高的，非常热的液体

　　科学网讯 北京时间12月4日消息，根据尚未完成的强子对撞实验测试出的数据来看，在宇宙大爆炸刚结束不久，宇宙就像是一团浓度非常高的，非常热的液体。

最近物理学家在瑞士日内瓦附近用大型强子对撞机重新模拟了宇宙大爆炸的创建条件。科学家以接近光速的速度把铅原子从他们周围的电子中剥离，以这样的方式得到了铅离子。这个实验成功地创造出了一个精巧的“亚原子体积”，这是一种夸克胶子等离子体状态的原始物质。科学家们认为这种奇特的物质存在于宇宙形成的早期当中。

作为亚原子粒子的夸克和胶子组成了等离子体，夸克是带正电的质子和中性的中子，也是组成原子的核心基础部分。夸克周围的胶子粒子相互紧紧"粘合"在一起，这种粘合的力量非常强。在普通物质中，夸克和胶子就是以这样紧紧粘合的形式存在的。

有实验表明，在极高温的条件下，由于强作用力减弱，夸克和胶子便不会如此紧密的结合。因此一些理论推测，宇宙极早期的极端热量使得夸克和胶子像气体一样广泛存在，而不是结合在一起。

然而根据最新LHC(大型强子对撞机)的实验数据，英国物理学家大卫埃文斯说:“那似乎并不正确。”埃文斯是伯明翰大学的科学家，用LHC(大型强子对撞机)做ALICE实验的研究小组的领导者。整个AILCE实验产生了超过18万亿华氏度夸克胶子的等离子体（10万亿摄氏度）。这些物质在冷却前只会存在一个极小的部分，然后转化为正常的物质。等离子转化的过程时间足够长，埃文斯和他的同事可以充分地目睹它的表现。“即使这些强大的力量(夸克与胶子之间)有所减弱，但它还是非常强劲，粒子相互作用相当多，所以这个系统更像是液体而不是气体。”埃文斯说。

等离子体冷却成颗粒太多？

在纽约的布鲁克海文国家实验室中，夸克胶子等离子体前已经被科学家制造出来了，但是它的热量只有在LHC(大型强子对撞机)中的一半。科研小组希望通过创建在不同温度下的夸克胶子等离子体，这也许能够展示出等离子体从气化物形成颗粒的过程。这些数据也将让物理学家更好地了解这种强大的力量(夸克与胶子之间)是如何作用的。"在LHC(大型强子对撞机)的夸克胶子等离子体表明，或许我们所了解的要比我们曾经认为的少得多”，埃文斯说。

另一个难以解释的问题是，LHC(大型强子对撞机)的实验结果表明:冷却的夸克胶子等离子体明显比理论上预测的要拥有更多的微粒。例如，有一种理论说，胶子在一定体积的空间内有最大的空间饱和度。当达到饱和度时，就不会有更多的粒子。然而，在LHC(大型强子对撞机)实验中产生的粒子的数目超过了理论饱和度的百分之二十左右。

俄亥俄州立大学的理论物理学家，乌尔里希-亨兹说，有关胶子等离子体的冷却时间数据和有关夸克粒子数目的制造期间非常有价值，因为它可以更好的理解夸克胶子之间的强作用力是如何相互影响的。

这项实验有可能在未来产生实际效应。例如，理解在亚原子尺度上的电磁学可以使科学家利用超导特性，在温度足够低的情况下，某些材料的电阻将变为0。超导特性拥有非常广泛的应用价值，比如用于在MRI(磁共振显影成像)机器。"对夸克胶子之间强作用力了解的越多，就越有可能将其用在实际应用上，"亨兹说:"我不是说一定能够找到满足超导状态的条件，但我们或许会发现更有益处的东西。"

http://tech.ifeng.com/discovery/ ... 04/3346399_0.shtml#

旋子思

欧洲大型强子对撞机将运行至2012年底

2011年02月01日 21:04
来源：新华网

　　新华社日内瓦２月１日电（记者王昭　刘洋）欧洲核子研究中心１月３１日发布公报说，该中心的大型强子对撞机将从今年２月开始持续运行至２０１２年底。这期间，对撞机将于２０１１年底短暂停机进行技术维护。

　　公报说，本来欧洲核子研究中心计划于２０１１年底开始对大型强子对撞机进行长期技术维护，以使其准备好实施总能量达到１４万亿电子伏特的粒子束流对撞试验——这也是按照设计对撞机所能实现的最高能量对撞。然而，对撞机在２０１０年的出色表现使该中心改变了想法。

　　欧洲核子研究中心加速器及技术负责人史蒂夫·迈尔斯和研究主任塞尔希奥·贝托卢奇表示，如果今年大型强子对撞机也能像２０１０年一样正常运行，研究人员收集数据的效率将大大提高。今年年底前他们有望获得大量有效数据，这将有助于寻找物理学“标准模型”理论中最后一种未被发现的基本粒子——希格斯玻色子。

　　对撞机位于瑞士和法国交界地区的一个环形隧道内，该隧道位于地下１００米深处。这是目前世界上最大的粒子加速器，用于研究宇宙起源和各种基本粒子的特性和相互作用。科学家希望通过在对撞机内实现极高能量的粒子对撞，模拟出与宇宙大爆炸之后最初状态类似的环境，从而对宇宙起源和各种基本粒子特性展开深入研究。

　　２０１０年，大型强子对撞机圆满完成质子束流对撞和铅离子加速及对撞试验。此后，对撞机进行停机保养，以待开展新的质子对撞研究。

http://tech.ifeng.com/discovery/detail_2011_02/01/4549438_0.shtml（附圖）

旋子思

大型强子对撞机或为时间旅行实现之关键(图)2011年03月22日 07:32

来源：凤凰网科技 作者：严炎刘星

字号:T|T33人参与11条评论打印转发凤凰网科技讯 北京时间3月22日 一直以来时间旅行都是科幻小说虚构的产物，而据科学家近日称时间旅行也是可能的，其中位于日内瓦地下的17英里长的大型强子对撞机（Large Hadron Collider,简称LHC）可能是实现的关键。他们的理论认为世上最大的粒子加速器可能能够释放希格斯单一粒子（Higgs singlet）—它是一种碰撞前产生的粒子。这个令人难以置信的理论认为它们将从另一个纬度进入，然而目前仍然面临一些障碍。



图1 大型强子对撞机的科学家认为它将产生假象的时间旅行希格斯单一粒子

首先，科学家对这种粒子的存在与否，或者LHC是否能够产生这类粒子并不确定。希格斯单一粒子与另一种发现的粒子希格斯玻色子（Higgs boson）有关。这种特殊的粒子绰号为‘上帝粒子’，宇宙大爆炸后它在宇宙形成过程中起着至关重要的作用。《生活科学》的一篇报道上称，物理学家认为希格斯单一粒子在研究过去和展望未来都有着奠基性作用。

“我们的理论还是有一定风险，但是并没有违反任何物理定律或者实验约束。” 范德比尔特大学的物理学家汤姆•韦勒这样说道。韦勒和资深科学家何文翠解释说，如果在LHC能找到难以捉摸的希格斯玻色子，那么几乎是同时便能产生一个希格斯单一粒子。为了证明这个理论，研究小组需要利用LHC证明希格斯单一粒子的存在，以及同时出现的衰变产物。



图2 大型强子对撞机说明图

如果这确有发生，意味着它们是由粒子产生，而这些粒子或通过另一个纬度可能回到过去，提前预定了碰撞的时间，从而在碰撞第一时间首先就产生这类粒子。这个允许希格斯单一粒子在时间上来回穿梭的理论叫做M理论。这个理论认为我们存在一个四维“膜”中，三维空间以及一维的时间，而后者又存在于10维或11维的宇宙中。所有已知的能量和粒子都忠于这个4D膜，然而专家认为希格斯单一粒子可能是个例外，它可以扩散至其他纬度。

“这种时间旅行的方式最大的闪光点在于避开了所有的大悖论。由于时间旅行只限于特定的某些粒子，比如一个人穿梭时间回到过去，在自己出生前杀死自己的父母亲，这个就不可能。然而，如果科学家可以控制希格斯单一粒子的产生，他们可能就能向过去或者未来发出某些信息。”

去年12月，位于瑞士和法国边境地下300英尺的LHC再造了原生浆液，后者自从大爆炸后就存在于星系里。137亿年前大爆炸后，'夸克胶子等离子体'是整个宇宙的一部分。这是首次在等离子区清晰的追踪到两个基本粒子的活动，并观察到名叫“喷射淬火”（jet quenching）的现象，为物质是如何进化成恒星、行星甚至地球上的生命提供了线索。当LHC内部的铅离子以超高能量碰撞后就会获得结果，它将产生比太阳核心高50万倍的高温。（编译/严炎刘星）

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