大型強子對撞機成果

⑴ 大型強子對撞機的建造過程

大型強子對撞器 ，英文名稱為LHC（Large Hadron Collider）是一座位於瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究組織CERN的粒子加速器與對撞機，作為國際高能物理學研究之用。地理坐標為北緯46°14′00″，東經6°03′00″46.233333333333;6.05， LHC已經建造完成。
大型強子對撞機將是世界上最大、能量最高的粒子加速器，來自大約80個國家的7000名科學家和工程師。由40個國家建造。是一種將質子加速對撞的高能物理設備。它是一個圓形加速器，深埋於地下100米，它的環狀隧道有 27 公里長，坐落於在瑞士日內瓦的歐洲核子研究中心（又名歐洲粒子物理實驗室），橫跨法國和瑞士的邊境。
為了節省成本，物理學家們沒有開鑿一條昂貴的新隧道來容納新的對撞機，而是決定拆掉原來安置在歐洲原子核研究中心的正負電子加速器，代之以建造大型強子對撞機所需要的5萬噸設備。當兩個質子束在環形隧道中沿著反方向運動的時候，強大的電場使它們的能量急劇增加。這些粒子每運行一圈，就會獲得更多的能量。要保持如此高能量的質子束繼續運行需要非常強大的磁場。這么強的磁場是由冷卻到接近絕對零度的超導電磁體產生的。物理學家們最希望建造的是一個30公里長的機器，它能以至少5千億電子伏的能量將電子和正電子一起粉碎。

⑵ 大型強子對撞機是什麼

大型強子對撞機是粒子物理科學家為了探索新的粒子，和微觀量化粒子的‘新物理’機制設備，是一種將質子加速對撞的高能物理設備。歐洲大型強子對撞機是現在世界上最大、能量最高的粒子加速器。大型強子對撞機坐落於日內瓦附近瑞士和法國的交界侏羅山地下100米深，總長17英里（含環形隧道）的隧道內。

目前；對撞機已經發現了‘希格斯粒子希格斯玻色子的存在，升級後發現‘誇克奇異重子’五種誇克的‘味變’集合體存在，改造升級能量的加大還會‘探索發現’超對稱粒子和希格斯耦合粒子與粒子的額外維相存在。這個加速器、它的儀器和技術方面的基礎設施的操作器，都安裝在歐洲粒子物理研究所控制中心的同一座建築內。在這里，大型強子對撞機內的粒子流將在加速器環周圍的4個區域相撞，這4個區域與粒子探測器的位置相對應。

⑶ 世界上最大的大型強子對撞機一旦建成，其每秒可能發生多少次碰撞

6億次。
功率達到最大時，數萬億個質子將在大型強子對撞機周圍的加速器環內以每秒1.1245萬次的頻率急速穿行，它們的速度是光速的99.9999991%。兩束質子束分別以70000億電子伏特的最大功率相向而行，在功率達到140000億電子伏特時發生碰撞。每秒總共能發生大約6億次撞擊。

⑷ 大型強子對撞機的建設意義

大型強子對撞機將兩束質子分別加速到14TeV（14萬億電子伏特）的極高能量狀態，並使之對撞。其能量狀態可與宇宙大爆炸後不久的狀態相比。粒子物理學家將利用質子碰撞後的產物探索物理現象，例如，尋找標准模型預言的希格斯粒子、探索超對稱、額外維等超出標准模型的新物理。
或許有人會認為，像高能物理學領域高深的理論研究與我們的日常生活沒關系，花費數十億美元有些不值得。100多年前，愛因斯坦發現了質能方程，那就是質量與能量可以互相轉化。許多人也認為這個方程毫無用處。但是，以這種理論指導而研製出來的原子彈，讓人們見識了高能物理的可怕之處。隨後，核能用於發電，又讓人們認識到質能方程真正改善了我們的生活。
LHC可以使人類的科學技術邁進一大步。例如，反物質的形成與合成將變得可能。尋找到反物質及其合成方法，將有可能解決我們的能源危機問題，並且成為太空旅行和星際旅行的首選燃料。反物質擁有難以置信的力量，僅僅是少量的反物質，其與物質湮滅所產生的能量就可以與幾百萬噸當量的核彈相提並論。（物質與反物質的湮滅質能轉化率為100%，是核彈的幾十倍。）將來有一天，不但人類可以乘坐反物質推動的飛船遨遊太空，家裡的電器使用的電能也將來自反物質發電廠。
此外，在建造這個大型實驗裝置的過程中，科學家已經獲得了許多科研成果，已經改善了我們的生活。比如，我們今天常用的互聯網最初就是歐洲核子研究中心的科學家為了解決數據傳輸問題而發明的。另外，強子對撞機還將帶來一些意想不到的科研成果，譬如改進癌症治療、摧毀核廢料的方法以及幫助科學家研究氣候變化等。現有的放射療法可能會在殺死癌細胞的同時傷害周圍的健康組織，對撞機產生的高能粒子束能夠將這種傷害降到最低，因為它們能夠穿過健康組織，只對腫瘤發揮作用。一些氣象學家表示，如果發現高能粒子束促成了雲的形成，人們將來可以通過控制宇宙射線來改變氣候。

⑸ 大型強子對撞機實驗最後的結果是什麼

揭開宇宙的奧秘

⑹ 歐洲大型強子對撞機實驗會對我們造成什麼影響

除了轉圈和對撞，我想將來我們能做什麼？發人深思。不過要做就做到底，做出意想不到的成果，哪怕是苦澀的青蘋果。

⑺ 大型強子對撞機真正撞擊會給地球帶來什麼後果

毀滅地球說屬無稽之談

昨天，歐洲核研究組織的大型強子對撞器啟動了模擬宇宙大爆炸實驗，一時間有人擔心撞擊實驗可能造成災難性後果，甚至有人說這可能毀滅地球。昨天，中科院高能物理所所長陳和生院士在接受記者采訪時說，這些擔心純屬無稽之談，杞人憂天。

陳和生說，歐洲強子對撞機計劃討論了有20年，啟動時間也超過15年。「提出那種奇怪爭議問題的人都是好事之徒，不懂得粒子物理。過去20多年裡，每一次有新的對撞機投入使用時，都有人說會造成地球的毀滅、造成黑洞。」

「但這是不可能的，粒子對撞要以太陽的質量為單位，才有可能產生黑洞，而包括歐洲使用的都差遠了。可以說，這次產生的射線的強度還遠遠比不上宇宙過來的隨機的射線呢。毀滅地球說是無稽之談。」

就在今年7月，北京正負電子對撞機二期工程也已圓滿完成了建設任務，即將進入試運行階段。而北京的對撞機和歐洲對撞機在原理上是一回事，只是用的是不同的粒子，歐洲用的是質子和質子相撞，北京則是正電子和負電子相撞。

陳和生說，其實從1981年起，中歐雙方在這方面的合作非常廣泛，中科院高能所早在十多年前就參與了歐洲強子對撞器探測器的設計、安裝和調試，現在也參加了數據分析和物理研究。

晨報記者 王大鵬

⑻ 歐洲大型強子對撞機的實驗結果怎樣

歐洲核子研究中心（CERN）3月30日宣布，跨越日內瓦市郊瑞士法國邊界的大型強子對撞機（Large Hadron Collider，簡稱LHC）上，總能量為7萬億電子伏特的兩個束流對撞，在發生兩次故障後最終獲得成功。這是世界上目前能量最高的對撞。

資料來源於： http://scitech.people.com.cn/GB/11264642.html 此次對撞實驗首次向媒體開放48小時。中國科學院高能物理所CMS（緊湊繆子線圈）實驗遠程式控制制中心通過網路向媒體直播了對撞實驗過程。

「此次對撞成功，標志著LHC的物理研究的開始，標志著一個激動人心的粒子物理新時代的到來。」中國科學院高能物理研究所粒子天體物理中心研究員陳國明說。

據悉，對撞的兩個束流，每個束流帶兩個束團，每個束團由50億個質子組成，每個質子的能量為3.5萬億電子伏特。質子的速度是光速的99.999995%（比光速慢億分之五）。按計劃，本次運行後4個月內，每個束團的質子數將上升到800億個。

北京時間30日下午3點左右，正當記者們在高能所CMS實驗遠程式控制制中心聚精會神地觀看對撞實驗時，CERN傳來消息：由於對撞機保護裝置導致束流意外丟失，對撞未能如期實現。研究人員不得不繼續對機器進行調試。

陳國明介紹，2008年的LHC實驗失敗，發生爆炸事故，在其後的一年多時間，CERN對LHC進行了檢修和調整，並增加了保護裝置。此次束流丟失正是此保護裝置所致。

不過，CERN研究人員隨即表示，這是他們意料之中的事情：「我們已經等了20年，可以再耐心等一會。」幾個小時後，CERN研究人員想要再次進行對撞，又一次發生了故障。不過，功夫不負有心人，經過進一步調試後，北京時間30日晚上7點零6分，總能量為7萬億電子伏特的兩個束流對撞成功。

「做科學實驗，尤其是在能量這么高的機器上開展實驗，是一件非常有挑戰性的事情，不會像開party一樣，客人一來就可以看到慶祝的時刻。」高能所所長陳和生向記者介紹,「LHC是世界上能量最高的機器，非常復雜，在調試過程中，由於束流丟失未能如期實現對撞，並不意味此次對撞實驗失敗。北京正負電子對撞機在調試過程中也經常出現束流丟失的情況，這是調試過程中碰見的正常狀況。」

歐洲核子研究中心將連續運行LHC 18到24個月，以便為LHC上面的各個實驗提供足夠的數據來進行物理研究。這一階段的運行過後，LHC將關機進行徹底修理，為14TeV對撞作準備。

歐洲核子中心的所長Heuer說，兩年的連續運行是一個離譜的要求，但這個努力是值得的，這可以補償前次失敗所失去的時間，使物理學家們可以有機會做出他們的成果。

⑼ 科學家們對強子對撞機的研究，都有哪些發現

在我國的西藏羊八井地區，一個探測反物質的實驗基地中，我國與義大利的科學家們正在一起組建著一個粒子探測陣列的反物質試驗站；這個反物質的試驗站在整體上布局呈為一個地毯式分布局面，該探測反物質試驗站的總體面積區域達到1萬多平米的范圍，在這個高海拔地帶的高原上，這台反物質的探測器設備，將能夠清晰的接收到來自宇宙空間中，各種高能射線的物質信號；當然，還可以在其中通過探測器去搜索和尋找到宇宙中反物質的粒子。

以此，使得這次對撞機科學研究的實驗結果與研究成果，帶動了我們人類整個反物質的科學研究水平向前邁出了一大步，這次強子對撞機的實驗結果，是我們現代時期整個物理科學領域中，一個最為重要的突破。

⑽ 大型強子對撞機實驗的最嚴重後果是什麼

導致小型黑洞吞噬地球，後果非常嚴重， 大型強子對撞機會毀滅整個世界嗎？

大型強子對撞機將讓科學家觀察到更高能量的粒子撞擊。一些人擔心如此大能量的撞擊反應會導致地球出現嚴重問題。實際上，有少數人已經起訴了這一事件。2008年3月，前核能安全官沃爾特•瓦格納和盧伊斯•山其歐在夏威夷的美國聯邦地方法院提交了起訴狀，稱大型強子對撞機會毀滅整個世界。

那果真會如此嗎？其中一個擔憂是大型強子對撞機能產生黑洞，而科學家也承認大型強子對撞機能產生黑洞，但他們表示這些黑洞是亞原子級別的，且馬上會崩潰。

而天文學家研究的黑洞是整個恆星本身坍塌形成的，二者之間大有不同，是質量巨大的恆星比對微小的質子。

另一個擔憂是大型強子對撞機將產生奇異物質，叫「奇異子」(strangelets,一種包含非通常誇克的假想粒子物質)。奇異子的一個可能的特性就是特別令人不安。宇宙學家理論認為奇異子擁有強大引力場，能讓它們將整個行星變為無生命的廢物。

科學家多個方面來解除這種擔憂。首先，他們指出奇異子是假設的。沒有人在宇宙中觀察到這種物質。其二，這些物質周圍的電磁場會排斥正常物質而不是將它變成其它東西。第三，他們表示即使有這種物質存在，它們也會高度不穩定，會瞬間衰變。第四，科學家表示高能量宇宙射線將會自然產生這種物質。由於地球是圓的，因此他們理論認為奇異子將對地球無可奈何。

此外，大型強子對撞機可能產生的另一種理論粒子是磁單極子，它是只有一個磁極而不是通常的兩個磁極的一種假想的粒子。瓦格納和山其歐提出的擔憂就是這種粒子。它們能通過其不均衡的磁荷將物質分開。科學家不認同這一說法，表示如果磁單極子存在，沒有理由害怕這種粒子會導致這樣的破壞。事實上，至少有一支科學家小組正在積極尋找磁單極子的證據，希望大型強子對撞機會產生一些。

其它擔憂還包括輻射和高能撞擊的粒子。歐洲核子研究組織表明大型強子對撞機是安全的，其上面有100米厚的防護土層。此外，實驗期間不允許個人進入地下。至於此撞擊事件，宇宙時刻都在發生高能宇宙射線撞擊，射線時常撞擊月球、太陽和其它行星，但並沒有出現破壞跡象。何況這種撞擊還在可控環境下進行。