中新網(wǎng)9月10日電 綜合報(bào)道，歐洲核子研究中心(CERN)的世界最大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，已于北京時(shí)間10日下午3時(shí)34分左右正式啟動(dòng)，將第一束質(zhì)子束流注入對(duì)撞機(jī)。專家指出，該對(duì)撞機(jī)正式啟動(dòng)具有里程碑意義，中國(guó)將參加相關(guān)試驗(yàn)的物理分析。

　　模擬宇宙大爆炸

　　在瑞士和法國(guó)邊界地區(qū)的地底實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，科學(xué)家們正式展開了被外界形容為“末日實(shí)驗(yàn)”的備受爭(zhēng)議的計(jì)劃。他們啟動(dòng)了全球最大型的強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)，把次原子的粒子運(yùn)行速度加快至接近光速，并將互相撞擊，模擬宇宙初開“大爆炸”后的情況。科學(xué)家希望借這次實(shí)驗(yàn)，有助解開宇宙間部分謎團(tuán)。但有人擔(dān)心，今次實(shí)驗(yàn)或會(huì)制造小型黑洞吞噬地球，令末日論流言四起。

　　這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在深入地底100米、長(zhǎng)達(dá)27公里的環(huán)型隧道內(nèi)進(jìn)行。科學(xué)家預(yù)計(jì)，粒子互相撞擊時(shí)所產(chǎn)生的溫度，比太陽(yáng)溫度還要高10萬(wàn)倍，就好比137億年前宇宙發(fā)生大爆炸時(shí)那一剎那的情況。

　　對(duì)撞機(jī)創(chuàng)造多項(xiàng)世界之最

　　•世界上最大的機(jī)器——周長(zhǎng)2.6659萬(wàn)米,內(nèi)部共有9300個(gè)磁體；其制冷分配系統(tǒng)的八分之一堪稱世界上最大的制冷機(jī)。

　　•世界上最快的跑道——質(zhì)子穿行速度可達(dá)光速99.99%，每秒總共能發(fā)生約6億次撞擊。

　　•太陽(yáng)系中最空的空間——大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的內(nèi)壓是10-13個(gè)大氣壓，比月球上的壓力小10倍。

　　•銀河系中最熱的熱點(diǎn)——當(dāng)兩束質(zhì)子束相撞時(shí)，它們將在一個(gè)極小的空間內(nèi)產(chǎn)生比太陽(yáng)中心熱10萬(wàn)倍的高溫

　　•制造宇宙最低溫——制冷系統(tǒng)將對(duì)撞機(jī)保持在零下271.3攝氏度(1.9開氏度)的超低溫環(huán)境下，比外層空間溫度還低。

　　•世界最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——產(chǎn)生數(shù)據(jù)每年可刻10億張雙面DVD，將利用分布在全球的數(shù)萬(wàn)臺(tái)電腦構(gòu)成的網(wǎng)格進(jìn)行分析。

　　質(zhì)子束流明夏將達(dá)到設(shè)計(jì)能量

　　參與大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上CMS探測(cè)器建設(shè)的北京大學(xué)教授錢思進(jìn)10日在接受新華社采訪時(shí)指出，此次啟動(dòng)還不是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)開始對(duì)撞，只是將第一束質(zhì)子束流注入對(duì)撞機(jī)，使其以接近光速的速度走通27公里環(huán)形隧道；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(數(shù)小時(shí)至數(shù)十小時(shí))調(diào)試，在第一束質(zhì)子束流走通對(duì)撞機(jī)并運(yùn)行穩(wěn)定后，再注入與其平行的第二束質(zhì)子束流反方向運(yùn)行。在相向平行運(yùn)行的兩束質(zhì)子束流穩(wěn)定之后，再經(jīng)過(guò)幾天至幾個(gè)星期的極其復(fù)雜細(xì)致的同步調(diào)整，才可能開始實(shí)現(xiàn)兩束質(zhì)子束流的對(duì)撞。

　　錢思進(jìn)說(shuō)，如果一切順利，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)將在年底前實(shí)現(xiàn)兩束各達(dá)5萬(wàn)億電子伏特能量的質(zhì)子束流對(duì)撞，此能量將是以前世界紀(jì)錄的5倍。按計(jì)劃，質(zhì)子束流明年夏天將達(dá)到7萬(wàn)億電子伏特的設(shè)計(jì)能量。

　　啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作頭緒多難度大

　　大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的建造難度很大，僅啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作頭緒就非常繁多。錢思進(jìn)說(shuō)，啟動(dòng)前主要是完成超導(dǎo)磁鐵的冷卻和質(zhì)子束流的預(yù)加速，其中的最大難題，是將位于地下100米的27公里隧道中的數(shù)千根組成對(duì)撞機(jī)的大型超導(dǎo)磁鐵冷卻到零下271攝氏度。整個(gè)隧道分成等長(zhǎng)的8段逐一冷卻、通電并進(jìn)行束流通過(guò)實(shí)驗(yàn)，每段冷卻需要至少三四個(gè)星期，冷卻后若在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)任何問(wèn)題又要升到室溫排除故障，升溫也需若干星期，一冷一熱就要兩三個(gè)月。盡管艱難，經(jīng)過(guò)不懈努力，所有磁鐵最終于今年7月全部冷卻成功。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是世界上最大的冷卻系統(tǒng)，共加注了1萬(wàn)噸液氮和130噸液氦，其中液氦用量達(dá)世界年產(chǎn)量的約1%。

　　質(zhì)子束流預(yù)加速也是個(gè)復(fù)雜過(guò)程，對(duì)每一束質(zhì)子束流，從地面到地下、在室溫下從質(zhì)子直線加速器、小環(huán)形加速器(周長(zhǎng)100多米)、質(zhì)子回旋加速器(周長(zhǎng)600多米)到超級(jí)質(zhì)子回旋加速器(周長(zhǎng)約7公里)都必須進(jìn)行由小到大的4級(jí)預(yù)加速。

　　多國(guó)聯(lián)手 中國(guó)參與

　　在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上的4個(gè)大實(shí)驗(yàn)中，來(lái)自80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的7000多名科學(xué)家和工程師共同參與制造、維護(hù)和運(yùn)行4個(gè)大探測(cè)器并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。中國(guó)在這4個(gè)大實(shí)驗(yàn)中投資數(shù)千萬(wàn)元人民幣并將參與物理分析。

　　中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)原子能科學(xué)研究院、中國(guó)科技大學(xué)、南京大學(xué)、山東大學(xué)、華中師范大學(xué)和華中科技大學(xué)等科研院所和高校的科研人員參加了部分實(shí)驗(yàn)。

　　據(jù)報(bào)道，整項(xiàng)計(jì)劃前期已花了近20年，耗用了數(shù)十億美元。未來(lái)數(shù)年，這臺(tái)對(duì)撞機(jī)將會(huì)繼續(xù)運(yùn)作。