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

　　模擬宇宙大爆炸

　　在瑞士和法國邊界地區(qū)的地底實驗室內(nèi)，科學(xué)家們正式展開了被外界形容為“末日實驗”的備受爭議的計劃。他們啟動了全球最大型的強子對撞機(LHC)，把次原子的粒子運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)家希望借這次實驗，有助解開宇宙間部分謎團。但有人擔(dān)心，今次實驗或會制造小型黑洞吞噬地球，令末日論流言四起。

　　這項實驗在深入地底100米、長達(dá)27公里的環(huán)型隧道內(nèi)進行。科學(xué)家預(yù)計，粒子互相撞擊時所產(chǎn)生的溫度，比太陽溫度還要高10萬倍，就好比137億年前宇宙發(fā)生大爆炸時那一剎那的情況。

　　對撞機創(chuàng)造多項世界之最

　　•世界上最大的機器——周長2.6659萬米,內(nèi)部共有9300個磁體；其制冷分配系統(tǒng)的八分之一堪稱世界上最大的制冷機。

　　•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。

　　•太陽系中最空的空間——大型強子對撞機的內(nèi)壓是10-13個大氣壓，比月球上的壓力小10倍。

　　•銀河系中最熱的熱點——當(dāng)兩束質(zhì)子束相撞時，它們將在一個極小的空間內(nèi)產(chǎn)生比太陽中心熱10萬倍的高溫

　　•制造宇宙最低溫——制冷系統(tǒng)將對撞機保持在零下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。

　　•世界最強大的超級計算機系統(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)萬臺電腦構(gòu)成的網(wǎng)格進行分析。

　　質(zhì)子束流明夏將達(dá)到設(shè)計能量

　　參與大型強子對撞機上CMS探測器建設(shè)的北京大學(xué)教授錢思進10日在接受新華社采訪時指出，此次啟動還不是大型強子對撞機開始對撞，只是將第一束質(zhì)子束流注入對撞機，使其以接近光速的速度走通27公里環(huán)形隧道；經(jīng)過一段時間(數(shù)小時至數(shù)十小時)調(diào)試，在第一束質(zhì)子束流走通對撞機并運行穩(wěn)定后，再注入與其平行的第二束質(zhì)子束流反方向運行。在相向平行運行的兩束質(zhì)子束流穩(wěn)定之后，再經(jīng)過幾天至幾個星期的極其復(fù)雜細(xì)致的同步調(diào)整，才可能開始實現(xiàn)兩束質(zhì)子束流的對撞。

　　錢思進說，如果一切順利，大型強子對撞機將在年底前實現(xiàn)兩束各達(dá)5萬億電子伏特能量的質(zhì)子束流對撞，此能量將是以前世界紀(jì)錄的5倍。按計劃，質(zhì)子束流明年夏天將達(dá)到7萬億電子伏特的設(shè)計能量。

　　啟動前準(zhǔn)備工作頭緒多難度大

　　大型強子對撞機的建造難度很大，僅啟動前的準(zhǔn)備工作頭緒就非常繁多。錢思進說，啟動前主要是完成超導(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)千根組成對撞機的大型超導(dǎo)磁鐵冷卻到零下271攝氏度。整個隧道分成等長的8段逐一冷卻、通電并進行束流通過實驗，每段冷卻需要至少三四個星期，冷卻后若在實驗中出現(xiàn)任何問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月。盡管艱難，經(jīng)過不懈努力，所有磁鐵最終于今年7月全部冷卻成功。大型強子對撞機是世界上最大的冷卻系統(tǒng)，共加注了1萬噸液氮和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)加速也是個復(fù)雜過程，對每一束質(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100多米)、質(zhì)子回旋加速器(周長600多米)到超級質(zhì)子回旋加速器(周長約7公里)都必須進行由小到大的4級預(yù)加速。

　　多國聯(lián)手 中國參與

　　在大型強子對撞機上的4個大實驗中，來自80多個國家和地區(qū)的7000多名科學(xué)家和工程師共同參與制造、維護和運行4個大探測器并進行數(shù)據(jù)分析。中國在這4個大實驗中投資數(shù)千萬元人民幣并將參與物理分析。

　　中國科學(xué)院高能物理研究所、北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國原子能科學(xué)研究院、中國科技大學(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驗。

　　據(jù)報道，整項計劃前期已花了近20年，耗用了數(shù)十億美元。未來數(shù)年，這臺對撞機將會繼續(xù)運作。