重生贵门嫡女txt下载:世界上最大的电子对撞机（图片）

　　　　据了解，这个项目投资30.68亿瑞士法郎，从上世纪90年代初开始设计建造以来，来多个国家和地区的约7000名科研人员和工程师参与了大型强子对撞机的建设。

【简介】欧洲核子研究中心的莱泼正负电子对撞机于1989年8 月13 日成功地进行了首次对撞试验, 在两小时的试验中共测到8个ZO 粒子。莱泼机是一种能使正负电子加速并在接近光速下( 每秒27 万公里) 对撞产生ZO粒子的装置，科学家们希望通过对ZO 粒子的特性及其裂变产物的研究, 加深对弱电理论的认识, 发现新粒子, 从而进一步揭示物质的基本粒子结构和宇宙起源的奥秘。莱泼正负电子对撞机位于瑞士日内瓦洲与法国交界处, 是一个建于地表下50 ─170 米深，周长27 公里，直径3 .8 米的圆环形通道, 通道具有5388 个控制电子运行轨道的强大磁体, 128 个电子加速器和四个大型测试室。该工程由14 个国家共同投资, 于1984 年动工兴建,1989年6月中旬全部竣工,共耗资近13 亿瑞士法郎,是目前世界上最大的正负电子对撞机, 进入正常使用后每天可对撞产生上千个ZO粒子。1989年11月13日，世界上最大的粒子加速器——欧洲“莱泼”正负电子对撞机筹建计划执行主任埃米里埃·皮卡索教授，在该机正式落成典礼上将其钥匙交给了欧洲核子研究中心主席卡尔罗·鲁比亚教授。法国总统密特朗、瑞士联邦政府主席德拉穆拉兹和瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫出席了在欧洲核子研究中心举行的“莱泼”对撞机正式落成典礼，并发表了贺词。

欧洲核子研究中心主任因发现ZO粒子而获得1984 年诺贝尔物理奖的卡罗. 鲁比亚博士认为,菜泼机的建成将会有大量新发现, 并在高能物理领域确立欧洲核子中心无可争辩的世界领先地位。大型强子对撞机将两束质子分别加速到7TeV（7万亿电子伏特）的极高能量状态，并使之对撞。其能量状态可与宇宙大爆炸后不久的状态相比。粒子物理学家将利用质子碰撞后的产物探索物理现象，例如，寻找标准模型预言的希格斯粒子、探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理。

卡罗. 鲁比亚 Carlo Rubbia，（1934年3月31日---    ），意大利物理学家，1984年获诺贝尔物理学奖。他先在米兰大学学习工程，后到比萨大学学习物理。博士论文做的是宇宙射线实验，在试验中他创造了新的试验方法，研制了第一台脉冲气体粒子探测器。1958年鲁比亚到美国哥伦比亚大学当访问学者。1960年前后，鲁比亚返回欧洲，来到CERN(瑞士日内瓦欧洲核子研究中心）进行研究工作。CERN是研究基本粒子的国际中心，有13个欧洲国家参加，它跨越两个国家——瑞士和法国的边界，创建于1952年。六十年代，科学家格拉肖、韦因伯格和萨拉姆提出了电磁力和弱作用力的统一理论。这个理论预言，存在着“Ｗ”粒子和“Ｚ零”粒子，它们和光子一起，是传递电磁力和弱作用力的玻色子。“Ｗ”粒子在1亿个质子和反质子对撞中才产生一个，“Ｚ零”粒子在10亿个质子和反质子对撞中才产生一个，而且它们在加速器中存在的时间比1兆兆亿分之一秒（1×10-20秒）还短，真是瞬息即逝。所以要产生并证实这两种粒子的存在是一项十分艰巨的任务。

1983年5月4日，鲁比亚领导的UA1实验小组终于找到了ZO的第一个事例。鲁比亚教授殷切地希望加强高能物理研究的国际合作。他说：“欧洲12个国家共同成立的欧洲核子研究中心，具有国际性，并向各国开放。许多国家的科学家在一起工作，而且合作得很好。”他特别强调：“我和中国学者相处很好，希望欧洲核子研究中心今后能加强同中国的合作。”

1984年诺贝尔物理学奖授予瑞士日内瓦欧洲核子研究中心（CERN）的意大利物理学家鲁比亚（Carlo Rubbia，1934—）和荷兰物理学家范德米尔（Simon van der Meer，1925—），以表彰他们在导致发现弱相互作用的传播体W±和Z°的大规模研究方案中所起的决定性贡献。

在物理学中，W±及 Z 玻色子 (boson) 是负责传递弱核力的基本粒子。它们是 1983年在欧洲核子研究组织（CERN）发现的，被认为是粒子物理标准模型的一大胜利。W±玻色子是因弱核力的“弱”（Weak）字而命名的。而 Z 玻色子则半幽默地因是“最后一个要发现的粒子”而名。另一个说法是因 Z 玻色子有零（Zero）电荷而得名。

　　中科院院士、中科院高能物理所所长陈和生告诉记者，毁灭地球毁灭人类的说法实际上这种可能性是根本不存在的，就在全世界的目光都在关注欧洲大型强子对撞机实验时，在中科院高能物理所也有一台原理类似的机器在工作，这就是北京正负电子对撞机，这台对撞机在1984年诞生，而目前世界上只有六台这样的电子对撞机。

　　北京大学物理学院教授、国家重点实验室主任叶沿林接受我栏目专访时称，这一次是我们以平等伙伴的身份进入到这样的最重要的国际合作里面，我们制造出的装置成为这样一个最先进，最大型的装置的一部分，是这一个探测器里面相当于1%的贡献。

　　　　大型强子对撞机长27公里，深埋在法国瑞士边境地下100米的深处，过去二十多年里，来自全球四十多个国家的数千名科学家，用了50亿美元，在打造这个揭开宇宙秘密的解码器，有人说，它是人类有史以来最伟大的科学试验，也有人说，它是爱因斯坦之后，最伟大的物理学里程碑，还有人说，这台机器是继阿波罗计划以后，人类最具雄心的宏伟工程，正像当年我们无法想象相对论带给世界的变化，我们现在也无法想象，它将会给人类的生活和世界的面貌带来一场怎样的革命。

　　大型强子对撞机将给人类的生活和世界的面貌带来怎样的革命？

　　这就是欧洲研究组织的大型强子对撞器，它坐落于瑞士和法国边境地下100米深处的环形隧道，这个大型强子对撞器从构想到建成，已经历时近20年，耗费资金超过80亿美元，吸引了来自全球80多个国家的近5000名科学家参与其中。

　　9月10日15点30分，这个对撞器上演了微缩版的“宇宙大爆炸”，重现了宇宙诞生时的形态，这个史上规模最大的科学计划，使人类进入了物理学的全新领域，开启了重大物理学发现的一个新黄金时代。

　　那么这个大规模实验的原理又是什么？原来在这个大型的强子对撞器内部，有一条长达27公里的圆形隧道，在这里科学家们会将质子和离子加速至接近光速，然后使它们相撞，从而模拟出宇宙大爆炸后一万亿分之一秒内的能量和条件，紧接着科学家们会对撞击所产生的残骸物进行细致的分析，以此来探求物质本质的线索，以及自然中新的力量和平衡，最终达到，揭示宇宙起源，寻找“上帝粒子”——希格斯玻色子的目的。

　　这次的大撞击，将完成六项截然不同实验，其中包括超环面仪器实验和紧凑渺子线圈实验两项大规模实验；大型离子对撞机实验和底夸克实验两项中型实验；以及全截面弹性散射侦测器实验和前行粒子实验。

　　通过这些实验，一连串未解之谜将被撩开神秘的面纱，“质量的起源是什么？”、“96%的宇宙是由什么构成的？”、“为什么找不到反物质？”、“宇宙诞生后的第一秒又是怎样的状态？”、“空间是否存在额外维度”等等这些谜团，将有望一一破解，由此带来的任何一项科学新发现，都弥足珍贵，足以成为一个个揭秘自然的“金苹果”。

　　此外，在建造这个大型实验装置的过程中，科学家们已经获得了许多科研成果副产品，比如，互联网最初就是欧洲核子研究中心的科学家为了解决数据传输问题而发明的，为了解决大型强子对撞机海量数据的分析问题，这里的科学家又开始采用分布式计算网络技术将数万台甚至数十万台计算机联合在一起构成全球最强大的超级计算机系统，网格计算技术将对信息时代的科技发展起到重要作用，另外，大型对撞机还将带来一些意想不到的科研成果，比如改进癌症治疗、摧毁核废料的方法以及帮助科学家研究气候变化等。

　　我们希望这台强子对撞机能成为一把打开宇宙终极秘密的钥匙，这场让全世界都翘首以盼的对撞究竟是怎么发生的？到时候，大家将看到一副怎样的情形？

　　这个世界上最大、最具威力的强子对撞机是欧洲粒子物理研究所加速复合体的最新研究项目，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，强子对撞机以及技术方面的基础设施，都安装在欧洲粒子物理研究所的控制中心。

　　在强子对撞机的内部，两束高能粒子流在彼此相撞之前，以接近光速的速度，分别通过两个不同的，处于超高真空状态的光束管，向相反方向传播。

　　这两束高能粒子在强磁场的促使下围绕加速环告诉运行，而这个强磁场正式利用超导电磁石获得的，这些超导电磁石采用特殊电缆线制成，它们在超导状态下进行操作，能够有效传导电流，几乎没有电阻消耗和能量损失。

   而达到这种理想的超导传输，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，正是由于这个原因，大部分加速器都与一个液态氦分流系统和其他设备相连，而这个液态氦分流系统就是用来冷却磁体的。

    大型强子对撞机利用数千个种类不同、型号各异的磁体，给加速器周围的粒子束指引方向，这些磁体中包括15米长的1232双极磁体和392四极磁体。

    其中，1232 双极磁体被用来弯曲粒子束，而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，让彼此靠的更近，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。

    在这些特定的条件下，最终，大型对撞机内的粒子流将在加速器环周围的4个区域相撞，而这4个区域正好与粒子探测器的位置相对应，粒子流碰撞后，会模拟出宇宙大爆炸时的形态，宇宙如何诞生？由什么物质构成？宇宙的未来又将如何？人类对这些奥秘的探究将更进一步。

    陈和生：毁灭地球毁灭人类的这种可能性是根本不存在的

    欧洲大型强子对撞机顺利启动，按照计划，昨天科学家将首批质子导入大型强子对撞机的环形隧道之后，这些质子束将以逆时针方向不断加速运动，当对撞发生的那一瞬间，产生的高温将达到太阳温度的10万倍，也正是因为这些让人难以想象的数据，国外已经有些人开始担心，对撞机一旦失控，会不会导致吞噬地球的黑洞出现，甚至连当今全世界最著名的科学家霍金也加入到这样的讨论中来，现在试验已经开始了二十多个小时，对撞机第一天运转情况怎么样？记者也赶到了中国科学院高能物理研究所，来听听专家的评价。

    作为大型强子对撞机试验中CMS实验中国组负责人，陈和生所长在实验启动的第一时间收到到了欧洲方面的邮件通知，随着实验深入，他会继续参与项目进程，此刻，他领导的工作组成员正在日内瓦紧张的工作，那么它目前最新的进展情况如何。

    中科院院士、中科院高能物理所所长陈和生：“昨天是在一个组成的储存环里，他需要再等到这个两个星期左右，第二个储存环才能够，也储存上粒子估计要到下个月中下旬才会实现对撞，那么它正式的落成典礼，是在十月二十一号。”

    记者：“这项试验它大概要进行多长时间？”

    陈和生：“我想大概至少是十二到十五年吧，但是估计第一批重大的结果可能两三年就会出现，小的结果可能很快出现，但是重大的结果至少要等两三年。”

    记者：“据我所知这项试验进行的过程中会产生一些极端的高温，极端的能量，所以有些人就担心这个试验过程的安全性，您对这个事情怎么看？”

    陈和生：“用中国的古话来讲，叫杞人忧天，实际上在过去二十多年，高能加速器，建造的历史当中每一个大型的加速器建成总有一些好事之徒，包括这次发难的人向法院就提出诉讼，说会毁灭地球毁灭人类，实际上这种可能性是根本不存在的，我想最近有很多介绍，类似这样的能量规模的过程在地球每天接收到的，宇宙现实当中每天可能都有，很多这样的事例只是说它在哪发生我们没法预先知道，我们也不可能很好的探测。”

    作为有史以来最为复杂的科学实验，欧洲强子对撞机试验吸引了40多个国家5000多名科学家参与，而我们国家也有将近100人参与到了这项实验中，而就在全世界的目光都在关注欧洲大型强子对撞机实验的时候，在中科院高能物理所也有一台原理类似的机器在工作，这就是北京正负电子对撞机，陈和生院士带记者来到了对撞机控制室，工作人员通过这些屏幕上的实时数据和资料，分析和观察物理现象，这台对撞机在1984年诞生，而目前世界上只有六台这样的电子对撞机。

    记者：“到目前为止，正负电子对撞机产生的最有影响力的科技成果是什么？”

    陈和生：“做出来了很多世界一流的科技成果，包括发现了一些新的粒子，我想这次重要的科技成就它使得我们国家在我们所在的能量的领域，叫璨物理的研究的能量领域这个牢牢处在国际领先地位，而且我们的研究成果引导了在这个领域里的国际方向产生了这个领域的热点。”

    中国的平等合作身份会为中国带来怎样的影响？

    虽然大型强子对撞机建在了欧洲，但它是一个寄予了全人类共同的梦想，并且由全人类共同打造的科学奇迹，你也许还不知道，这也是中国第一次以平等合作伙伴的身份，参与到国际顶尖科研项目当中，不仅有很多科学家参与了对撞机的研制和两项主要试验，对撞机探测器的部分结构也在中国研发，并且中国科学家今后可以分享对撞期间的研究数据，这种平等合作的身份，对提升中国的科技实力到底会带来什么帮助？在与世界最顶尖科学家的互动当中，我们又得到了哪些关于中国研发和中国制造的启发？我们也请来了北京大学物理学院的院长叶沿林教授，他正是这个尖端项目的中方核心参与者。

    记者：“那么强子对撞机对于中国的意义可能就是，中国的科学家们中国的机构第一次以平等合作伙伴的身份参与到一个重大的国际科研项目当中去，我想问问，咱们中国的贡献在整个项目当中大概占什么样的一个比重？”

    北京大学物理学院教授、国家重点实验室主任叶沿林：“这一次我体会是咱们国家政府支持，然后科学家形成群体，我们以平等伙伴的身份进入到这样的最重要的国际合作里面，我们国家是投资的，是给贡献的，但这个投资不是给他们现金，是算成是我们的投资，这些投资是投资给中国的科学家，我们制造出我们的装置，它成为这样一个最先进，最大型的装置的一部分，平等的在里面运转起来，共同获得所需要的。我们参与的是物理的部分，就是在环上面，它有四个地方，位置上边，有物理的实验装置，每一个装置大概是3亿欧元左右，四五亿美元，是在这个装置上边的1%，在其中一个探测器，最大的那个探测器上面。”

    记者：“那么我们的贡献在，这一个探测器里面相当于1%的贡献？”

    叶沿林：“对。”

    记者：“但是虽然这个贡献只有1%，但是刚才您说的，它标志着我们中国第一次开始以国家，以机构的这种身份平等地参与国际重大的合作项目，是不是意味我们最后，也可以分享更多的科学的果实和数据，那么以前以这种打工的身份个人名义参加，我们没法去分享到最后的科研的果实？”

    叶沿林：“你说的分享这个词儿非常准确，就是过去那种形势去了以后，等到做这个成果的时候，你得按老板的意志来，那么现在我们以我们这个身份去了以后，大家都签了协议，出来的这些数据，这样一些科学的探索的成果，我们就是平等的地位，到里面去选择我们想要做什么事情，我们想要获取什么结果，这个地位是平等的。”

    记者：“我们而且我听说在这次项目的完成当中，韩国，还有巴基斯坦，其中韩国对于这个项目的贡献，甚至比中国还大，但是他们都没有如期地完成这个部件的制造，中国却是按期完成了，并且安装了这个部件，是吗？”

    叶沿林：“在我们这一部分是这样的，我们承担的，北京大学承担的叫做阻性板探测器，这部分探测器在我们参与进去时相当的艰难，就是它当时技术不成熟，当时西方的很多国家都，第一步的时候没有分担这一部分，后来到中国参与进去，韩国、巴基斯坦参与进去的时候大家心里都没底，但是几年做下来以后，我们探测器已经装进去了，那韩国和巴基斯坦可能要到后边升级的过程当中逐步地装上去，就是他们没有在第一时间完成，应该这么说。”

    记者：“也可以说我们的中国科学家又一次经受住了考验，完成了一个在科研领域的一个高精尖的这么一个设计、制造的难题，至少是在实验里的中国制造难题吧？”

    叶沿林：“在科学研究的这个领域，应该说必须完成，我体会起来就是说，当我们小规模地做事情的时候，我做好一个，我就把事情做下去了，可是大规模做事情的时候，它有新的问题，我们04年就做出来全尺寸的，拿去全部检测合格，然后到大厅展览，我们以为差不多了，实际上随后又出现新的问题了，就是你这一个大尺寸做好了，全尺寸做好了，那300个怎么样，300个组装的时候，这时候出来新的问题，我体会，这时候是个管理的问题。”

    记者：“我们栏目上一次采访英特尔董事长的时候，他曾经说过，中国的这种研发与制造，把科技转换为生产力，他说美国的大学，美国很多最伟大的科技公司都是诞生在大学或者研究机构当中，他们的机构，机制允许他们的学校，学府，甚至研究机构去把这个一些最尖端的科技转换为生产力，您觉得在这个方面，我们中国跟其他国家相比，是否有一定的滞后，是否有什么值得西方国家学习的地方，把最尖端的科技转换为生产力？”

    叶沿林：“这个事情是个很复杂的问题了，我们国家实际上实践很长了，我们这些北大的方正集团，有做的非常成功的转换，但是我想说另一个层面，就是你刚才说的转换的这个事情，这个好象比较复杂，不仅仅是个技术问题，也不仅仅是科学家的问题，有很多体制方面的事情，我想说一个就是另外更直接的一个事情，就是我们尽管不做产品，我们在做基础研究，就是说像你做一个装置，这个装置是不存在的，它有许多极其苛刻的，极其高精尖的这种要求，这个要求谁来实现，我们也得通过工业界，通过合作伙伴来实现，这个实现的过程当中，我们提出的问题，我们反复跟他们确定，反复交流，反复去提升，搞的他们也非常头疼，但是最后他实现我们的要求，我们再实现，就是集合起来实现整体的要求，对这些工业的技术的提升，还是有直接的作用。”

    半小时观察：求知让我们不断成长

    在与参与这个项目的中国科学家交流的时候，他们曾经提到，我们研制一个高科技装置的零部件很可能效率很高，轻松达到国际标准，但是一旦进入批量生产阶段，一百个零件里，可能八十个都是废品。差不多就行了，这样一种观念，似乎还是中国科技界迈向世界巅峰的一道障碍。而且，似乎中国研发和中国制造的从业者们，过分在意最后的结果，反而容易忽略过程中的细节与精确。西方谚语说，魔鬼都在细节当中。也许，我们的注意力应该不仅仅放在如何多快好省的出结果当中，也应该全身心脚踏实地的打磨好每一个齿轮，拧紧每一颗螺丝。在更上一层楼之前，我们要确保自己的双脚已经稳稳战在眼前这层楼梯上。

    强子对撞机预示着全人类的未来，到目前为止，真正的对撞还没有发生，在我们等待那充满神奇的瞬间的同时，我们也在幻想它会给我们的经济、生活、社会带来怎样的改变。节目播出之前，我们特地采访了领导强子对撞机研发的核心科学家之一、美国耶鲁大学物理学教授，保罗·第普顿，他语重心长地告诉我们，强子对撞机也许不会让你在下个月看到一个更亮的电灯泡，但是，人类从来没有把自己掌握的知识，束之高阁。宇宙的秘密一旦打开，我们都将跃上一个新境界。