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2008年9月11日 星期四

大型強子對撞器啟動 科學家歡欣鼓舞

   各界期待已久的「大型強子對撞器」10日正式啟動,設計這台大型機器的目的是為了揭開宇宙的秘密,如今機器已成功完成初步測試,粒子物理學家都相當興奮。

研究人員歡呼、鼓掌並開香檳,慶祝歐洲粒子物理研究中心(CERN)的這項突破,而且實驗也沒有如末日預言者所擔心,出現黑洞吞噬一切。

研究中心的主管官員艾瑪盛讚這對該中心以及人類追求知識而言,是歷史性的一天。艾瑪說,人類一直在探索他們從何而來,他們又該往何處去,宇宙是否會終結,以及宇宙未來將往何處去。

在格林威治時間上午7點30分(台灣時間下午3點30分)一過,首批質子束開始注入大型強子對撞器;這台大型機器建造在歐洲粒子物理研究中心總部地下100公尺處。

這項任務的目的在於解開物理學中多項重要迷團,包括所謂「上帝粒子」是否存在;揭開佔宇宙九成六的「黑暗物質」與「黑暗能量」之謎;以及與我們本身的世界平行的其他維度是否存在。

在瑞士、法國邊界地區二十七公里長的環型隧道中,平行質子束將加速至接近光速。接著超導磁鐵將操控反轉的質子束,以便讓一連串的質子在四個大型實驗室中撞擊在一起,短暫重現137億年前「大爆炸」製造出宇宙時的狀況。一系列感應器將追蹤對撞過後噴射出的次原子碎片,尋找新粒子的特徵。

外界憂心這項實驗可能製造出「黑洞」,其超重力會吞噬地球,但研究中心的科學家反駁這種說法。

10日的啟動對撞器,也代表將展開漫長謹慎的啟用程序,在開始對撞前,將檢查設備與運作程序。首批質子已停止,正在一部分接著一部分進行檢驗,看看監控設備與操控磁鐵是否正常運作。為了進行檢驗,研究人員故意降低質子速度。順時針轉動的質子束不到1小時就完成首圈測試,控制室內傳出歡呼,並開香檳慶祝。

相較之下,強子撞擊器的前身「大型電子正子對撞器」要12小時才能達到相同目標。科學家說,逆時針質子束,目前也已測試完成。

大型強子對撞器的任務主持人艾萬斯14年來都在從事對撞器研究工作,他說,質子如此順利完成第一圈,他感到鬆了一口氣。

大型強子對撞器的建造費時近20年,耗資60億瑞士法郎(約1,695億台幣),是有史以來昂貴程度與複雜程度堪稱數一數二的科學試驗。

一旦一切就緒,大型強子對撞器將讓兩個平行質子束快速移動,一個走順時針方向,另一則為逆時針,繞著隧道以高達每秒1萬1千圈的速度移動,接著操控質子束,讓他們在四個實驗室內對撞,這些實驗室的牆壁都裝上偵測器。

對撞器數週內可能首度進行對撞,但明年才能產生14兆電子伏特的最大能量,為費米實驗室保持的紀錄的7倍。 


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