大型强子对撞机检修后首次进行粒子束碰撞试验

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2015-06-03 11:45:00 来源:中国新闻网 责任编辑:lyan
核心提示:科学家希望借助大型粒子对撞机的重启发现可以证明宇宙中存在暗物质的证据,也期待取得意外的收获。
中新网6月3日电 据俄罗斯卫星网报道,欧洲核子研究组织新闻处日前表示,该组织计划在3日开始大型强子对撞机在检修并加固后的首次粒子束碰撞试验。
欧洲核子研究组织新闻处称:“日内瓦时间明天(3日)早上,重启后的大型强子对撞机进行27个月以来的首次物理试验。大型强子对撞机在时隔2年多后重启,并以前所未有的13兆电子伏特进行试验,比上次启动时所作的粒子碰撞试验高出了一倍。这象征着大型强子对撞机打开新发现大门第二期工作的开始。”
科学家希望借助大型粒子对撞机的重启发现可以证明宇宙中存在暗物质的证据,也期待取得意外的收获。
大型粒子对撞机在运行3年后,于2013年中断运行并接受定期检修,对撞机在检修后可以在更大的功率下进行碰撞试验。
大型强子对撞机的试验旨在揭开宇宙起源的秘密。对撞机在升级维护之前的工作任务是证明希格斯玻色子(上帝粒子)的存在。
【延伸阅读】短路故障或推迟世界上最大强子对撞机重启
在中断了两年之后,大型强子对撞机终于准备再次启动,进行能量更强的粒子对撞实验。
该实验本应于本周开始,然而由于上周六刚刚发现的一起短路故障,这一计划不得不向后推迟。
2008年秋季,这台位于瑞士的大型强子对撞机曾出过一次爆炸事故。由于对撞机中一处电路连接错误,几个磁体温度过高并融化,导致氦气汽化,引起了爆炸。当时距大型强子对撞机的首次使用仅过去了九天,修理则花了数月时间。“加速器的损坏真令人扫兴,”内布拉斯加大学的一名物理学家,阿兰·多米奎(Aaron Domingueza)说道,“那天可真不怎么样。”
但工程师们修复了大型强子对撞机,并在2012年开展了另一次实验,赢得了诺贝尔奖。但为了避免事故的再次发生,对撞机当时的运转速度只有允许最大速度的一半。那之后的两年里,工程师们对加速器进行了改进,以防止磁体发生融化。改造后的大型强子对撞机可以承受更激烈的粒子对撞,更好地实现其设计的初衷。
工程师们修复了2008年爆炸造成的损坏,更换了加速隧道上安装的磁体。但在所有升级措施中,最重要的还是防止爆炸的再次发生。为此,相关部门历时一年半,动用300人力,使用了27000片铜片,对10000个磁体间的连接处进行了加固。
本次实验原本应于本周开始,以接近光速的速度发射包含了上千亿粒子的质子束。然而3月21号,工程师却发现了一处短路故障,影响了其中一枚用于质子加速的磁体,可能将实验向后推迟数周。而在修好之后,又需要再过几周,粒子束才能真正进行对撞。因为工程师需要对磁体进行加热,逐步提升其能够容纳的电量。“这就好像一名跑步运动员,”负责对磁体连接处进行升级改造的让·菲利普·托克(Jean-Phillippe Tock)说道,“你不可能一下子就在10秒钟之内跑完100米,你得先热身才行。”
欧洲核子研究中心称,他们已经弄清了事故发生的原因,但由于磁体已经被冷冻到了接近绝对零度(即零下273摄氏度)的低温,修复也许需要花费相当长的时间。
该组织于本周二宣布,出问题的磁体可能需要被重新加温,然后再次冷冻,因此实验可能向后推迟“数周”。
“修复低温状态的机器往往是很耗费时间的,在常温下几小时便可以完成的事情,在低温下可能就要花费好几周。”欧核中心加速器负责人弗雷德里克·柏德利(Frederick Bordry)表示。
“没有浪费时间”
但欧核中心的科学家们强调称,这一计划并未因此搁浅,随时都可以重新启动。
欧核中心所长罗尔夫·霍耶尔(Rolf Heuer)说:“目前迹象表明,重启后的实验将非常成功。从宏观的角度来看,对于了解整个宇宙而言,几周的延误不过是一眨眼的工夫罢了。”
而大型强子对撞机本次实验也有重任在身——包括探测暗物质,以及对希格斯玻色子进行进一步观测。
粒子物理学家乔纳森·巴特沃兹(Jonathan Butterworth)表示,实验团队已经做好准备,同时仍在等待负责质子束的科学家和工程师们传来的消息。
“这是个非常独立的组织,”巴特沃兹教授说道,“负责加速器的同事们是属于欧核中心的,而我们只不过是等着他们发出指令,告诉我们这一阶段该干些什么。”
但他补充说,这段时间并不会被浪费掉。在等待期间,实验团队将对其负责的系统进行进一步改进,尤其是用于控制检测器和分析数据的代码。
“我们每天都在和代码打交道,随时做好准备。”他说。
μ介子
欧核中心负责紧凑式缪子螺线管磁谱仪(CMS)的安德烈·大卫博士(Dr Andre David)也表示,这段由于延误而多出来的时间亦有其价值所在。他和他的同事们将充分利用这一机会,对CMS内部进行微调。
“在这段时间里,我们可以接收更多的宇宙射线数据,而在调整这些极其微小的内部检测器的过程中,这些数据是十分重要的。”大卫博士表示。
宇宙射线是由外太空发射到地球上的粒子,但它们中只有极少数粒子能穿越大气层。μ介子几乎不与其它物质发生反应,因此,它可以径直穿过地壳,进入深埋在地下30层处的大型强子对撞机隧道里。
通过对检测器进行微调,在质子对撞时,研究人员便可以更好地检测到从撞击中产生的μ介子。
质子对撞初步计划在今年五月进行,但由于本次短路事故,人们一时间难以确定准确的启动时间。
(2015-03-26 10:21:00)
【延伸阅读】研究者称大型强子对撞机将重启 有望找到暗物质
据外媒报道,位于瑞士日内瓦近郊的“大型强子对撞机”(LHC)组织的一位资深研究人员早间对外界透露说,3月份对撞机重新启动后将可能发现比希格斯玻色子(Higgs Boson)还要令人激动的新粒子。
据介绍,大型强子对撞机经过一段时间的升级改进之后,即将获得更大能量;这将可能导致所谓“超对称粒子”的首次出现。科学家说,最有可能在升级对撞机中出现的是“超膠子”(Gluino)。
超膠子,也称膠微子,是假想粒子,為膠子的超对称粒子,共有8种色荷组合。理论上,超膠子成对产生,即粒子与反粒子同时产生。
据称,发现超对称粒子将有助于科学家们最终发现所谓“暗物质”,并有助于最终打开宇宙起源奥秘的大门。
在宇宙学中,暗物质是指无法通过电磁波的观测进行研究,也就是不与电磁力产生作用的物质。科学家们目前只能通过重力产生的效应得知,并已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。
科学家们表示,宇宙中人们常说的物质仅仅占约5%,而剩余的95%则是由暗物质和暗能量构成。暗物质的存在可以解决宇宙大爆炸理论中的不自洽性,对结构形成也非常关键。
大型强子对撞机组织的发言人,美国加州大学伯克莱分校教授彼特·海内曼(Beate Heinemann)说:“我们有望今年夏末之前跨越一个进入新世界的门槛,就好比当初发现反物质一样。人类早在二十世纪初就发现了反物质,现在我们可能会发现超对称粒子。”
科学家们表示,大型强子对撞机并不会直接“看到”超对称粒子,但是可以观测到超对称粒子的“衰变”。
据悉,进行过全面升级改造的对撞机3月重新启动之后将获得比以往强大至少一倍的能量源。
海内曼教授还表示,如果届时发现诸如“超中性子”(Neutralino)之类的假想粒子,那么其意义将比发现希格斯玻色子还要重大。
美国麻省理工学院的迈克尔·威廉博士也表示,暗物质中可能包含有很多我们已经认识的粒子,也可能有更多我们尚未发现的粒子。
不过,科学家们也承认,向普罗大众解释这些令业内人士激动不已的新发现和新进展的意义实在不是一件容易的事情,因为即使对他们这些经年置身科研的人,对撞机中发现的新粒子也是非常尖端复杂的话题。
(2015-02-18 09:20:00)
【延伸阅读】研究者称大型强子对撞机将重启 有望找到暗物质
中新网2月16日电 据外媒15日报道,位于瑞士日内瓦近郊的“大型强子对撞机”(LHC)组织的一位资深研究人员早间对外界透露说,3月份对撞机重新启动后将可能发现比希格斯玻色子(Higgs Boson)还要令人激动的新粒子。
据介绍,大型强子对撞机经过一段时间的升级改进之后,即将获得更大能量;这将可能导致所谓“超对称粒子”的首次出现。科学家说,最有可能在升级对撞机中出现的是“超膠子”(Gluino)。
超膠子,也称膠微子,是假想粒子,為膠子的超对称粒子,共有8种色荷组合。理论上,超膠子成对产生,即粒子与反粒子同时产生。
据称,发现超对称粒子将有助于科学家们最终发现所谓“暗物质”,并有助于最终打开宇宙起源奥秘的大门。
在宇宙学中,暗物质是指无法通过电磁波的观测进行研究,也就是不与电磁力产生作用的物质。科学家们目前只能通过重力产生的效应得知,并已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。
科学家们表示,宇宙中人们常说的物质仅仅占约5%,而剩余的95%则是由暗物质和暗能量构成。暗物质的存在可以解决宇宙大爆炸理论中的不自洽性,对结构形成也非常关键。
大型强子对撞机组织的发言人,美国加州大学伯克莱分校教授彼特·海内曼(Beate Heinemann)说:“我们有望今年夏末之前跨越一个进入新世界的门槛,就好比当初发现反物质一样。人类早在二十世纪初就发现了反物质,现在我们可能会发现超对称粒子。”
科学家们表示,大型强子对撞机并不会直接“看到”超对称粒子,但是可以观测到超对称粒子的“衰变”。
据悉,进行过全面升级改造的对撞机3月重新启动之后将获得比以往强大至少一倍的能量源。
海内曼教授还表示,如果届时发现诸如“超中性子”(Neutralino)之类的假想粒子,那么其意义将比发现希格斯玻色子还要重大。
美国麻省理工学院的迈克尔·威廉博士也表示,暗物质中可能包含有很多我们已经认识的粒子,也可能有更多我们尚未发现的粒子。
不过,科学家们也承认,向普罗大众解释这些令业内人士激动不已的新发现和新进展的意义实在不是一件容易的事情,因为即使对他们这些经年置身科研的人,对撞机中发现的新粒子也是非常尖端复杂的话题。
(2015-02-16 11:40:05)
http://science.cankaoxiaoxi.com/2015/0603/804483.shtml2015-06-03 11:45:00 来源:中国新闻网 责任编辑:lyan
核心提示:科学家希望借助大型粒子对撞机的重启发现可以证明宇宙中存在暗物质的证据,也期待取得意外的收获。
中新网6月3日电 据俄罗斯卫星网报道,欧洲核子研究组织新闻处日前表示,该组织计划在3日开始大型强子对撞机在检修并加固后的首次粒子束碰撞试验。
欧洲核子研究组织新闻处称:“日内瓦时间明天(3日)早上,重启后的大型强子对撞机进行27个月以来的首次物理试验。大型强子对撞机在时隔2年多后重启,并以前所未有的13兆电子伏特进行试验,比上次启动时所作的粒子碰撞试验高出了一倍。这象征着大型强子对撞机打开新发现大门第二期工作的开始。”
科学家希望借助大型粒子对撞机的重启发现可以证明宇宙中存在暗物质的证据,也期待取得意外的收获。
大型粒子对撞机在运行3年后,于2013年中断运行并接受定期检修,对撞机在检修后可以在更大的功率下进行碰撞试验。
大型强子对撞机的试验旨在揭开宇宙起源的秘密。对撞机在升级维护之前的工作任务是证明希格斯玻色子(上帝粒子)的存在。
【延伸阅读】短路故障或推迟世界上最大强子对撞机重启
在中断了两年之后,大型强子对撞机终于准备再次启动,进行能量更强的粒子对撞实验。
该实验本应于本周开始,然而由于上周六刚刚发现的一起短路故障,这一计划不得不向后推迟。
2008年秋季,这台位于瑞士的大型强子对撞机曾出过一次爆炸事故。由于对撞机中一处电路连接错误,几个磁体温度过高并融化,导致氦气汽化,引起了爆炸。当时距大型强子对撞机的首次使用仅过去了九天,修理则花了数月时间。“加速器的损坏真令人扫兴,”内布拉斯加大学的一名物理学家,阿兰·多米奎(Aaron Domingueza)说道,“那天可真不怎么样。”
但工程师们修复了大型强子对撞机,并在2012年开展了另一次实验,赢得了诺贝尔奖。但为了避免事故的再次发生,对撞机当时的运转速度只有允许最大速度的一半。那之后的两年里,工程师们对加速器进行了改进,以防止磁体发生融化。改造后的大型强子对撞机可以承受更激烈的粒子对撞,更好地实现其设计的初衷。
工程师们修复了2008年爆炸造成的损坏,更换了加速隧道上安装的磁体。但在所有升级措施中,最重要的还是防止爆炸的再次发生。为此,相关部门历时一年半,动用300人力,使用了27000片铜片,对10000个磁体间的连接处进行了加固。
本次实验原本应于本周开始,以接近光速的速度发射包含了上千亿粒子的质子束。然而3月21号,工程师却发现了一处短路故障,影响了其中一枚用于质子加速的磁体,可能将实验向后推迟数周。而在修好之后,又需要再过几周,粒子束才能真正进行对撞。因为工程师需要对磁体进行加热,逐步提升其能够容纳的电量。“这就好像一名跑步运动员,”负责对磁体连接处进行升级改造的让·菲利普·托克(Jean-Phillippe Tock)说道,“你不可能一下子就在10秒钟之内跑完100米,你得先热身才行。”
欧洲核子研究中心称,他们已经弄清了事故发生的原因,但由于磁体已经被冷冻到了接近绝对零度(即零下273摄氏度)的低温,修复也许需要花费相当长的时间。
该组织于本周二宣布,出问题的磁体可能需要被重新加温,然后再次冷冻,因此实验可能向后推迟“数周”。
“修复低温状态的机器往往是很耗费时间的,在常温下几小时便可以完成的事情,在低温下可能就要花费好几周。”欧核中心加速器负责人弗雷德里克·柏德利(Frederick Bordry)表示。
“没有浪费时间”
但欧核中心的科学家们强调称,这一计划并未因此搁浅,随时都可以重新启动。
欧核中心所长罗尔夫·霍耶尔(Rolf Heuer)说:“目前迹象表明,重启后的实验将非常成功。从宏观的角度来看,对于了解整个宇宙而言,几周的延误不过是一眨眼的工夫罢了。”
而大型强子对撞机本次实验也有重任在身——包括探测暗物质,以及对希格斯玻色子进行进一步观测。
粒子物理学家乔纳森·巴特沃兹(Jonathan Butterworth)表示,实验团队已经做好准备,同时仍在等待负责质子束的科学家和工程师们传来的消息。
“这是个非常独立的组织,”巴特沃兹教授说道,“负责加速器的同事们是属于欧核中心的,而我们只不过是等着他们发出指令,告诉我们这一阶段该干些什么。”
但他补充说,这段时间并不会被浪费掉。在等待期间,实验团队将对其负责的系统进行进一步改进,尤其是用于控制检测器和分析数据的代码。
“我们每天都在和代码打交道,随时做好准备。”他说。
μ介子
欧核中心负责紧凑式缪子螺线管磁谱仪(CMS)的安德烈·大卫博士(Dr Andre David)也表示,这段由于延误而多出来的时间亦有其价值所在。他和他的同事们将充分利用这一机会,对CMS内部进行微调。
“在这段时间里,我们可以接收更多的宇宙射线数据,而在调整这些极其微小的内部检测器的过程中,这些数据是十分重要的。”大卫博士表示。
宇宙射线是由外太空发射到地球上的粒子,但它们中只有极少数粒子能穿越大气层。μ介子几乎不与其它物质发生反应,因此,它可以径直穿过地壳,进入深埋在地下30层处的大型强子对撞机隧道里。
通过对检测器进行微调,在质子对撞时,研究人员便可以更好地检测到从撞击中产生的μ介子。
质子对撞初步计划在今年五月进行,但由于本次短路事故,人们一时间难以确定准确的启动时间。
(2015-03-26 10:21:00)
【延伸阅读】研究者称大型强子对撞机将重启 有望找到暗物质
据外媒报道,位于瑞士日内瓦近郊的“大型强子对撞机”(LHC)组织的一位资深研究人员早间对外界透露说,3月份对撞机重新启动后将可能发现比希格斯玻色子(Higgs Boson)还要令人激动的新粒子。
据介绍,大型强子对撞机经过一段时间的升级改进之后,即将获得更大能量;这将可能导致所谓“超对称粒子”的首次出现。科学家说,最有可能在升级对撞机中出现的是“超膠子”(Gluino)。
超膠子,也称膠微子,是假想粒子,為膠子的超对称粒子,共有8种色荷组合。理论上,超膠子成对产生,即粒子与反粒子同时产生。
据称,发现超对称粒子将有助于科学家们最终发现所谓“暗物质”,并有助于最终打开宇宙起源奥秘的大门。
在宇宙学中,暗物质是指无法通过电磁波的观测进行研究,也就是不与电磁力产生作用的物质。科学家们目前只能通过重力产生的效应得知,并已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。
科学家们表示,宇宙中人们常说的物质仅仅占约5%,而剩余的95%则是由暗物质和暗能量构成。暗物质的存在可以解决宇宙大爆炸理论中的不自洽性,对结构形成也非常关键。
大型强子对撞机组织的发言人,美国加州大学伯克莱分校教授彼特·海内曼(Beate Heinemann)说:“我们有望今年夏末之前跨越一个进入新世界的门槛,就好比当初发现反物质一样。人类早在二十世纪初就发现了反物质,现在我们可能会发现超对称粒子。”
科学家们表示,大型强子对撞机并不会直接“看到”超对称粒子,但是可以观测到超对称粒子的“衰变”。
据悉,进行过全面升级改造的对撞机3月重新启动之后将获得比以往强大至少一倍的能量源。
海内曼教授还表示,如果届时发现诸如“超中性子”(Neutralino)之类的假想粒子,那么其意义将比发现希格斯玻色子还要重大。
美国麻省理工学院的迈克尔·威廉博士也表示,暗物质中可能包含有很多我们已经认识的粒子,也可能有更多我们尚未发现的粒子。
不过,科学家们也承认,向普罗大众解释这些令业内人士激动不已的新发现和新进展的意义实在不是一件容易的事情,因为即使对他们这些经年置身科研的人,对撞机中发现的新粒子也是非常尖端复杂的话题。
(2015-02-18 09:20:00)
【延伸阅读】研究者称大型强子对撞机将重启 有望找到暗物质
中新网2月16日电 据外媒15日报道,位于瑞士日内瓦近郊的“大型强子对撞机”(LHC)组织的一位资深研究人员早间对外界透露说,3月份对撞机重新启动后将可能发现比希格斯玻色子(Higgs Boson)还要令人激动的新粒子。
据介绍,大型强子对撞机经过一段时间的升级改进之后,即将获得更大能量;这将可能导致所谓“超对称粒子”的首次出现。科学家说,最有可能在升级对撞机中出现的是“超膠子”(Gluino)。
超膠子,也称膠微子,是假想粒子,為膠子的超对称粒子,共有8种色荷组合。理论上,超膠子成对产生,即粒子与反粒子同时产生。
据称,发现超对称粒子将有助于科学家们最终发现所谓“暗物质”,并有助于最终打开宇宙起源奥秘的大门。
在宇宙学中,暗物质是指无法通过电磁波的观测进行研究,也就是不与电磁力产生作用的物质。科学家们目前只能通过重力产生的效应得知,并已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。
科学家们表示,宇宙中人们常说的物质仅仅占约5%,而剩余的95%则是由暗物质和暗能量构成。暗物质的存在可以解决宇宙大爆炸理论中的不自洽性,对结构形成也非常关键。
大型强子对撞机组织的发言人,美国加州大学伯克莱分校教授彼特·海内曼(Beate Heinemann)说:“我们有望今年夏末之前跨越一个进入新世界的门槛,就好比当初发现反物质一样。人类早在二十世纪初就发现了反物质,现在我们可能会发现超对称粒子。”
科学家们表示,大型强子对撞机并不会直接“看到”超对称粒子,但是可以观测到超对称粒子的“衰变”。
据悉,进行过全面升级改造的对撞机3月重新启动之后将获得比以往强大至少一倍的能量源。
海内曼教授还表示,如果届时发现诸如“超中性子”(Neutralino)之类的假想粒子,那么其意义将比发现希格斯玻色子还要重大。
美国麻省理工学院的迈克尔·威廉博士也表示,暗物质中可能包含有很多我们已经认识的粒子,也可能有更多我们尚未发现的粒子。
不过,科学家们也承认,向普罗大众解释这些令业内人士激动不已的新发现和新进展的意义实在不是一件容易的事情,因为即使对他们这些经年置身科研的人,对撞机中发现的新粒子也是非常尖端复杂的话题。
(2015-02-16 11:40:05)
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