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　 大型強子對撞機中質(zhì)子碰撞時的情景。本圖拍攝于11月23日，當(dāng)時Atlas探測器首先探測到質(zhì)子對撞。左圖是從側(cè)方觀測探測器中質(zhì)子對撞情形，右圖是從正上方觀測探測器中質(zhì)子對撞情形。圖中由中心輻射出來的彩色線條是由一對夸克所產(chǎn)生，這一對夸克也被稱為介子。在每一個碰撞的質(zhì)子中，都存在三個夸克。

   大型強子對撞機成功加速粒子流創(chuàng)能級新紀(jì)錄

　  據(jù)國外媒體報道，世界最大的粒子加速器——歐洲大型強子對撞機(LHC)11月30日創(chuàng)造了一項新的世界紀(jì)錄，對撞機內(nèi)的兩束質(zhì)子流被加速至1.18萬億電子伏特的能級，最終比之前該記錄的保持者——美國費米國家實驗室加速器——創(chuàng)造的能量多出20%，令其真正成為世界上“最強大的機器”。

   大型強子對撞機質(zhì)子束的能量對實現(xiàn)該項目的終極目標(biāo)至關(guān)重要：以足夠的力量令粒子間相互撞擊，變成最小的物質(zhì)構(gòu)建模塊。當(dāng)天清晨的測試給科學(xué)家們帶來新的驚喜，在大型強子對撞機去年因故被迫停止運行以后，他們曾倍感失望。大型強子對撞機于2003年開始興建，位于法國和瑞士邊境地下100米深、長17英里(約合27公里)的環(huán)形隧道中，投入達100億美元。

   對撞機于2008年9月10日正式啟動，但大約10天后就因意外事故被迫停止運行。歐洲核子研究中心用了一年多時間進行維修和改進，才使得對撞機得以重新啟動。據(jù)歐洲核子研究中心介紹，大型強子對撞機內(nèi)的兩束質(zhì)子流當(dāng)天被加速至1.18萬億電子伏特(TeV)的能級，打破了之前由美國費米國家實驗室加速器2001年創(chuàng)下的0.98萬億電子伏特的紀(jì)錄。

   物理學(xué)家之所以測算直徑相當(dāng)于發(fā)絲的質(zhì)子束的能量，而非速度，是因為質(zhì)子的速度已經(jīng)接近光速，不能再快了。1萬億電子伏特能級的質(zhì)子大概相當(dāng)于蚊子飛行運動產(chǎn)生的能量。當(dāng)一個質(zhì)子束完全充滿了能量達7萬億電子伏特的30萬億個質(zhì)子——這也是大型強子對撞機的目標(biāo)——它就像一艘以20節(jié)速度航行的航空母艦。

   歐洲核子研究中心發(fā)言人詹姆斯·吉利斯(James Gillies)表示，這是科學(xué)家正在細致了解如何運行大型強子對撞機，確保所有保護系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常的原因。11月30日達到的能級比費米國家實驗室加速器沒高太多，不過，估計明年上半年將會取得更大的進展，屆時，大型強子對撞機計劃將每個質(zhì)子束加速至3.5萬億電子伏特，為創(chuàng)造各種條件的實驗做準(zhǔn)備，比如宇宙大爆炸發(fā)生后的瞬間狀況。

   物理學(xué)家希望，這可以幫助他們理解像暗物質(zhì)、反物質(zhì)、超對稱這樣的現(xiàn)象，最終揭開宇宙形成之謎。歐洲核子研究中心總干事羅爾夫·霍爾(Rolf Heuer)表示，這個項目的初期進展“極為出色?！彼f：“但是，我們?nèi)栽谟袟l不紊地運行它，在2010年開始物理學(xué)實驗前還需要從事大量工作。到了那時，我才會打開香檳慶祝。”另外，在大型強子對撞機從理論上可以探測到行蹤詭秘的希格斯玻色子之前還需要幾年時間。

   希格斯玻色子稱為“上帝粒子”，被認為是物質(zhì)的質(zhì)量之源，是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋為零的玻色子，至今尚未在實驗中觀察到。發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子將是物理學(xué)歷史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。數(shù)十年來，物理學(xué)家一直使用更小、室溫條件下的對撞機研究希格斯玻色子。他們曾經(jīng)認為質(zhì)子和中子是原子核最小的組成部分，但對撞機實驗表明，原子核是由夸克和膠子構(gòu)成的，另外還存在其他的力和粒子。

   大型強子對撞機在接近絕對零度的溫度下(溫度低于外太空)運行，以便讓大約2000個超導(dǎo)磁體最有效地引導(dǎo)質(zhì)子。來自世界各地的8000多位物理學(xué)家參與了這個研究項目。歐洲核子研究中心(CERN)是世界上最大的粒子物理研究中心，現(xiàn)有20個成員國，同時獲得了日本、印度、俄羅斯和美國等眾多國家的支持。