宇宙的起源是什么?物質質量來源于什么?真有希格斯粒子的存在嗎?歐洲核子研究中心大型強子對撞機(LHC)本月10日的啟動,使人們又一次關注到深邃的宇宙與微觀的物質。LHC這一模擬宇宙大爆炸后萬億分之一秒的實驗由于為發現新物理提供前所未有的機遇,以及為人類認識宇宙起源、物質起源和理解高溫高密核物質具有巨大價值,而引起國際社會的廣泛關注。記者今天在北京大學了解到,我國科學家也參與了這項世界最前沿的科學研究,所研制的產品目前已投入到LHC的首次實驗中,他們的參與對我國今后的科研工作意義重大。

　　LHC建于瑞士日內瓦和法國交界處的歐洲核子研究中心,它將質子和反質子束在地下約60米、周長約27公里的儲存環中加速到7萬億電子伏特,然后相互對撞,產生目前人類在實驗室里能達到的最高能量。科學家們希望借助于LHC的巨大能量,發現理論所預言的形成物質質量的希格斯粒子,了解宇宙和質量的起源,以及其可能帶來的巨大的應用潛力。

　　北京大學物理學院院長葉沿林、教授李重生、朱守華、冒亞軍是參與了LHC科研項目的眾多中國科學家中的4位。根據中國政府和歐洲核子研究中心簽署的合作備忘錄,中國組(中科院高能所和北京大學)自1999年以來承擔起LHC上兩個最關鍵的實驗探測裝置之一CMS端部和桶部部分u探測器陰極室和阻性板室的研制任務,目前中國組已圓滿完成該任務的研究、制造、測試、安裝任務,并投入到LHC實驗中。

　　葉沿林等4位教授介紹說:“中國國家自然科學基金委、科技部和中國科學院共同資助了這項計劃,這是我國政府首次投資參與重大國際合作項目,我國共投入1800萬元,貢獻占CMS總價值約百分之一。我國投入巨資使來自中國的科研人員在LHC的合作研究中取得了平等的地位,可以自由獲得實驗數據,開展自主的物理分析工作,在分享物理成果的同時,有可能做出自己有特色的工作,取得自主物理研究成果。”

　　據了解,我國在為LHC做出貢獻的同時,業已部署了參與LHC的運行和物理模擬與數據分析工作,并組成了相關團隊,北大的冒亞軍、錢思進、班勇等教授均參與其中。同時,在完成LHC任務中,中國理論物理界50多年來在物質結構和質量起源等基本問題上系統、深入的研究發揮了重要作用,北大理論物理研究所長期從事高能物理前沿問題研究的李重生、朱守華等近10位教授,在諸如物質質量來源問題、超對稱理論、是否有額外的時空維數等與LHC實驗緊密相關的問題上取得了一批成果。

　　對于LHC的實驗結果,葉沿林說:“一些最重要的實驗數據會在兩三年內陸續產生。最重要的是,LHC實驗打開了一扇門,打開了微觀世界的一些未知的東西,有很多的事情可能發生。我們現在期待著我們預想的那些結果,也期待著意外的發現,因為迄今為止,人類大部分最要緊的科學發現都是意外的。物理學總是充滿了驚奇,可以肯定,LHC實驗之后,我們人類會更聰明。”

　　對于目前一些人把LHC實驗與宇宙大爆炸及“黑洞”聯系起來,認為這項實驗會產生“黑洞”,4位科學家認為是無稽之談。冒亞軍教授說:“宇宙大爆炸及黑洞是極大的能量釋放,而LHC是在實驗室里,尺度上小了數十億倍,LHC實驗產生的對撞,在現實中就猶如兩個小石子的對撞,能對太陽和地球產生什么影響呢?而且,宇宙射線中高能量粒子攜帶的能量要高出LHC加速的粒子的能量何止億萬倍,如果LHC產生毀滅世界的對撞,那這個世界每天又該被宇宙射線毀滅多少次呢?” (記者王慶環)