展望 LHC將改變我們的生活

　　在很多普通老百姓眼中,尋找質量起源,重現宇宙大爆炸的實驗是科學家的事,跟我們生活相差十萬八千里。其實不然。

　　祁鳴教授說,LHC不僅提供了本世紀前期世界上最大的高能物理實驗平臺,為探索新的高能物理現象奠定了良好的實驗基礎,還將帶動對世界上最先進的快電子學、計算機、探測器、材料科學和高速通信等領域開展更為深入的研究,并力求將這些研究領域中的最先進技術能夠盡快應用于高能物理的實驗研究。可以預見的是這些技術將很快轉向民用領域。

　　“其實,很多發明都來自于高能物理研究。最有說服力的例子就是因特網的起源。上世紀60年代,歐洲核子中心的科學家在做一項實驗,當時所有數據都要存在磁盤或磁帶中,再通過卡車運動計算機中心,這時才能讀取數據。有人就產生大膽的設想,能否通過電話線來傳數據呢?這就是最早的www(萬維網),也是因特網的起源,不過當時只是從試驗地到計算機中心點對點的使用,經美國改造后成為商用網,變成片對片。”祁鳴教授認為,LHC計劃作為世界最尖端研究,匯聚了當前最前沿的科學研究成果,為我們生活帶來的啟發可能更多。

　　電腦將是虛擬的超級計算機

　　什么是網格計算? 簡單地講,網格是把互聯網上的眾多計算資源整合成一臺虛擬的超級計算機,將以CPU為主的各種資源“擰成一股繩”,實現各種資源的全面共享。

　　祁鳴教授打了一個比方:你回到家,只要電源開關一開,插頭插上,你可以用電飯鍋煮飯,可以看電視,可以洗衣服,但你不知道這電到底是來自葛洲壩水電站呢,還是大亞灣核電站,還是煤炭發的電。而你也不需要知道。利用網格計算,我們的計算機也可以變得像用電一樣。現在我們的計算機是彼此割裂的,有人在使用,有人在閑置,網格計算則可將所有資源整合在一起,并自動優化配置,今后當你打開電腦終端時,實際上用到的可能是遠在美國的計算機,也可能是歐洲的某臺計算機,但你不必關心來自哪里,重要的是,你用的是最先進的,處理速度最快的計算機。這對生活的影響將是巨大的。

　　目前,在 LHC計劃中就有“網格計算”這一塊。因為對撞后大量的數據要處理。“每15秒就有一個DVD大小的數據盤產生,每年將產生12-14PB(1P=1015BG)的數據,用于物理分析的計算機所需要的計算能力相當于上萬個目前最快的奔騰-4 CPU,因此必須采用先進的網格技術才能高效率的管理和運行這一龐大而復雜的計算環境。這就是網格計算技術的運用。”陳申見說。中國科學家必須參加物理數據的分析研究以便獲得物理結果,因此必須在中國開展網格研究,建立LHC 的數據中心。眼下國內信息科學界對網格計算表示了極大的興趣,希望通過網格計算的合作引進網格計算的關鍵技術。目前,中科院高能所正計劃建立中國的Tier-2(二級)數據中心,為國內的合作單位提供服務。

　　用粒子束能殺死癌細胞

　　有專家認為,歐洲粒子物理研究所也為醫學研究做出了貢獻,因為他們發現,可以用質子、碳離子甚至是反物質等帶電粒子束治療癌癥。反物質并非自然存在,但該研究所可以利用一種小型加速器——質子同步加速器制造反物質。這臺機器還能產生將會繞大型強子對撞機旋轉的質子。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。而這種粒子束能夠將對人體傷害降到最低,因為它們能夠穿過健康的組織,只對腫瘤發揮作用。

　　祁鳴教授解釋說,這在理論上完全成立。用粒子束來殺癌細胞只是“小把戲”了。只是粒子束的強度太大了,如果用于人體,只能是低劑量的,如10兆-20兆電子伏特的。如果能把能量控制得好,粒子束將是醫學治療的一個好途徑。

　　LHC有利于開發新能源

　　除電信和醫療外，紐約市立大學理論物理學教授加來道雄(Michio Kaku)認為，物理學試驗的潛在回報還體現在能源方面。

　　加來道雄表示，通過LHC獲得的認識可能在未來數十年內用于開發新能源，比如可控的核聚變電站。微型黑洞的產生甚至可能在能源需求中扮演一個長遠性的角色。他說：“一些人認為外太空的黑洞可能是未來人類的能源。”　撰稿 張琳