【要闻】欧洲大型强子对撞机：模拟宇宙大爆炸找“上帝粒子”

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当地时间9月10日9点30分，欧洲核研究中心在瑞士日内瓦湖畔开始了近20年的准备，正式启动了世界约7000 科学家参加实验的世界上最大的大型强子对撞机( lhc )。 这次超大规模实验的目的是寻找被称为“神粒子”的希格斯粒子 。 如果实验成功的话，困扰宇宙起源等物理学家的很多谜团将一个一个地被解开吧。

对撞机按加速粒子的种类分类，强子对撞机就是其中之一，加速的粒子是强子，即夸克组成的粒子 。

建设在瑞士和法国边境地区地下100米深的环状隧道中的欧洲大型强子对撞机，隧道全长27公里，隧道内维持-271 ℃的超低温，该温度为超导现象(即电阻为零 对撞机的作用 是试图使两个方向相对的粒子流高速碰撞而生成新的粒子。 例如，如果用加速器的粒子撞击静止的目标，车就会撞击因交通事故而停在路上的车，碰撞的能量的大部分将停在路上的车冲向前方。 如果让两辆高速行驶的 车从正面相撞，威力将会是数倍。 基于这个想法，科学家们在20世纪70年代初开发了对撞机。

大爆炸是如何再现的

英国科学家杂志《新科学家》的网站13日报道，质子(亚原子粒子)已经在这个世界上最有威力的加速器中跑了第一圈 。 科学家正在提高加速能量，预计10月21日左右，对2条质子流进行低能试射，最快在年末进行高能冲突 。 那时，宇宙大爆炸时兆分之一秒的状况再现了地球，大量产生了只存在于高温、高压、致密环境中的亚原子粒子，科学家 想从其中找到希格斯粒子的痕迹。

看不见，可能根本不存在的粒子，值得这么大运动吗？ 必须从希格斯粒子承载的物理学意义开始。 20世纪60年代，英国物理学家彼得·希格斯指出，宇宙空期间大量不为人知的神秘亚原子粒子， 这种宇宙大爆炸时产生的粒子与普通物质相互作用，具有质量 现在人们看到的恒星、行星和整个宇宙都是以 的形式产生的。 因为希格斯粒子最初提出了这样的粒子( boson，自旋指整数粒子)，所以物理学界将其命名为希格斯粒子 。

希格斯粒子的重要性不言而喻，是“质量之母”，也被称为“上帝粒子”，是宇宙所有实体物质的始祖。 现在物理学的两大支柱——相对论和量子物理，可以从中说明。 宇宙中存在的四个作用力即万有引力、电磁力、强相互作用 、弱相互作用的统一问题也回到希格斯粒子形成的亚原子、原子、分子等相互作用。 正如美国《华尔街日报》评价的那样，“这次大型强子对撞机实验将打开物理学后爱因斯坦时代的大门”。

现在，希格斯粒子在科学界被广泛认可，但遗憾的是，在粒子物理学标准模型中预言的62种基本粒子中，只有希格斯粒子 粒子至今还没有显现出来。 他们就像神秘的幽灵，人们只是闻到他们的大名，一直找不到那个痕迹。 科学家们推测，希格斯粒子太独特， 寿命太短，衰变太快(一个粒子发生核反应变成另一个粒子)，难以达到所要求的高温、高压条件，因此神龙 首先不看尾巴。 希格斯最初预言在大爆炸开始时会产生希格斯粒子，而对撞机要模拟的就是这一瞬间，科学家们试图捕捉希格斯粒子 的痕迹。

“世界末日”会到来吗？

自从粒子物理(研究比原子核更深层次的微观世界形态和规律的物理单位)诞生以来，大型对撞机成为了必不可少的实验手段 级。 比如说，粒子物理学家们是从楼上到楼下乱扔各种球体的家伙。 他们等待这些球体撞击地面 面，去看这些球撞击的洞是什么样的，然后把这些“洞”的数据交给理论家们，理论家们推测这个路面是沥青的 还是水泥的 这看起来很滑稽，但预示着粒子物理可能带来的危险——如果扔的是能量大的球，比如铅球，如果有人击中了

大型强子对撞机创造的高温、高压、致密的环境，模拟了宇宙诞生之初的状况，这种巨大的能量、适当的环境足以制造 黑洞。 由于科幻电影黑洞的惊人吞噬能力，人们真的害怕放射线和粒子飞散、黑洞吞噬万物、地球崩溃的黑洞到来 。 “大型强子对撞机有可能危害地球”等谣言在对撞机生效前暂时达到高潮，提起了诉讼。 今年3月21日，住在沙威 夷的两名美国人对设在瑞士的欧洲核研究中心和美国的少量科研机构进行了比较，向美国联邦地方法院提起诉讼，确保在安全性被 证明之前不要开始lhc冲突计划

在冲突前一天( 9月9日)，德国化学家奥托·罗斯勒领导的科学家小组也根据欧洲人权条约将冲突机 告上法庭，认为强子对撞机实验可能破坏了整个宇宙，侵犯了人类的生命权。 印度报纸9日报道，印度16岁少女 害怕世界末日而自杀。 英国每日新闻在9月4日的报道中说:“下周四我们会死吗？ ”。 问题引起了注意， 引起了很大的争论。

真的会发生这样的灾难吗？ 科学家多次判断实验的安全性。 所有的判断都得出一个结论，任何可测量的危险都不存在 。

美国纽约市立大学日系理论物理学教授加来道雄在英国卫报上发表了关于发生黑洞导致“世界末日”的说法 。 他说，用这种大型强子对撞机制造的黑洞超“迷你”和“短命”，尺度只有100亿分之一米，存在时间只有10亿分之几阿 秒( 1阿秒是10的负18次方秒)，对地球没有任何影响。

在这次冲突实验中，中国科学院高能物理研究所、北京大学等多个机构参加了研究，国内媒体也在《世界末日说》表 中表现出了很大的有趣。 有名的物理学家、中国科学院院士杨福家在接受国内媒体电话采访时表示，这次实验经过严格的安全测试，不用杞人忧天。

霍金赌“上帝的粒子”是不存在的

比较冲突能否发现“上帝粒子”，现在的两个科学泰斗霍金与退役近20年的希格斯展开了争论。 霍金说“有些 东西是错误的，需要重新考虑”，为了不发现希格斯玻色子，他赌了100美元。 希格斯自信地反击说:“几乎 很清楚，很快就能发现希格斯粒子。”

大型强子对撞机将从今后10年持续到15年进行实验，并将产生的大量粒子数据在全世界各大学和研究机构的 实验室进行分解。 产生的数据非常庞大，分解过程多而复杂，是否存在希格斯玻色子，也许直到十年后才能得出结论。

参考资料

数字解读强子对撞机

27公斤=大型强子对撞机的周长。

32分钟=现场物理学家绕环状隧道一周的时间。

每小时10亿公里= (相当于光速的99.9999991% )质子绕环状隧道运行的最高速度。

万分之一秒=质子绕环状隧道一周的时间。

0.0000000047g=在大型强子对撞机中循环的质子的总质量。

362兆焦炭=在大型强子对撞机中循环的质子以最高速产生的总能量。

41亿美元=建设大型强子对撞机的费用

9000立方米=大型强子对撞机的主要真空系统的总容量。

14年=建设和消耗大型强子对撞机的时间。

600万张=保存大型强子对撞机发生的所有数据所需的dvd数量。

0.00000002g=大型强子对撞机每天消耗的氢。

一百万年=大型强子对撞机用完普通气球内的氢气所需的时间。

(:提供任何英国《自然》杂志的网站)

来源：鞍山新闻