在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)上的4個(gè)大實(shí)驗(yàn)中,共有來(lái)自80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的7000多名科學(xué)家和工程師參與。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)等科研院所和高校的科研人員參加了部分實(shí)驗(yàn)。其中南京大學(xué)物理系就有近10位專家、學(xué)者參與其中。昨天,記者采訪了參與這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的南京大學(xué)物理系的祁鳴教授及陳申見(jiàn)教授。

　　研究 南大參與制造尋找“粒子”儀器

　　祁鳴教授說(shuō),其實(shí),早在1996年,南大就參與到LHC計(jì)劃中來(lái)了。LHC計(jì)劃除了加速器本身的研究、改造升級(jí)之外,共有四個(gè)大型探測(cè)器研究協(xié)作組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)物理研究工作。其中ATLAS是個(gè)超大型的通用測(cè)量(探測(cè)器實(shí)驗(yàn),主要目的是探索質(zhì)量的起源,即尋找理論預(yù)言的Higgs子的存在和超對(duì)稱粒子)。南大參與的正是這一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

　　在參與合作的第一階段,以南京大學(xué)為主承擔(dān)了液氬端蓋量能器和液氬前沖量能器重要部件的研制、加工任務(wù),先后共參與設(shè)計(jì)并建造了33組模塊中的546塊銅吸收板和8400根鎢吸收棒等部件,還參與了8組模塊的安裝測(cè)試、束流實(shí)驗(yàn)等工作。

　　祁鳴說(shuō),所謂量能器,通俗地說(shuō),就是測(cè)量質(zhì)子、光子這些粒子的儀器,基本粒子用肉眼無(wú)法看到,只能用儀器進(jìn)行檢測(cè)。儀器感受到信號(hào)后,再轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),并進(jìn)行存儲(chǔ),通過(guò)計(jì)算機(jī)處理及科學(xué)家的物理分析,才能還原成當(dāng)時(shí)的真實(shí)世界中各粒子的能量、動(dòng)量以及路徑等物理參數(shù),也只有這時(shí)才能判斷出,到底有沒(méi)有通過(guò)對(duì)撞產(chǎn)生我們猜測(cè)的粒子。而這涉及到的數(shù)據(jù)及其龐大。每年就有12-14個(gè)PB量級(jí)的數(shù)據(jù)(1個(gè)PB相當(dāng)于10的15次方)。研究這些數(shù)據(jù)估計(jì)要花上10年才能得出結(jié)果。“南大先后制造了好幾批這樣的探測(cè)儀器,然后運(yùn)到加拿大進(jìn)行組裝,而后才運(yùn)到歐洲粒子物理研究中心(實(shí)驗(yàn)地),被推到探測(cè)器中,等待工作�！�

　　昨天,首批質(zhì)子已導(dǎo)入大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的環(huán)形隧道。祁鳴教授說(shuō),這個(gè)過(guò)程類似是一把“槍”(產(chǎn)生質(zhì)子的發(fā)生器)將質(zhì)子打進(jìn)加速器中。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。而對(duì)撞結(jié)果可能要10年才能揭曉,因?yàn)橐�分析大量�?shù)據(jù)。

　　釋疑 “黑洞吞噬地球”絕無(wú)可能

　　此前，有人指責(zé)對(duì)撞實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生黑洞而“毀滅地球”。昨天,記者也就這個(gè)問(wèn)題采訪了兩位專家。

　　陳申見(jiàn)教授表示，黑洞的產(chǎn)生條件非常嚴(yán)苛。要形成一個(gè)黑洞,最關(guān)鍵的就是密度和半徑。密度應(yīng)該非常大,而半徑應(yīng)該非常小。舉例來(lái)說(shuō),如果有一個(gè)地球那么重的物體卻被壓縮到綠豆那么大,才能產(chǎn)生黑洞。而這次對(duì)撞不可能產(chǎn)生這樣的結(jié)果,就算有極小的黑洞,會(huì)像水珠一樣立即被“蒸發(fā)”光了。

　　“天文學(xué)中認(rèn)為,一些天體有很強(qiáng)的引力場(chǎng),可以連光線都完全吸收進(jìn)去,而沒(méi)有任何反射,就成為‘黑洞’。這說(shuō)明該天體的能量極高,密度極大�！逼铠Q教授說(shuō),我個(gè)人認(rèn)為,對(duì)撞在瞬時(shí)間也許會(huì)釋放類似能量,但非常短暫,對(duì)宏觀世界不會(huì)產(chǎn)生任何影響。那些認(rèn)為對(duì)撞會(huì)毀滅地球的說(shuō)法是無(wú)稽之談。

　　綜合歐洲核子研究中心等多個(gè)科研機(jī)構(gòu)的消息,科學(xué)家們盡管并不能肯定大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)絕對(duì)不會(huì)制造出黑洞,卻確信即使真的制造出黑洞,它也不能吞噬周邊物質(zhì)乃至整個(gè)地球。根據(jù)測(cè)算,一個(gè)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)里制造出的黑洞,其尺度僅為百億億分之一米(10的負(fù)18次方米),存在時(shí)間僅為十億分之幾阿秒(1阿秒為10的負(fù)18次方秒)。由于它存在的時(shí)間是如此之短,根本不能吞噬任何周邊的物質(zhì),因此不可能對(duì)地球構(gòu)成任何危害。