歐洲核子研究組織(CERN)的科學家于北京時間10日下午3點34分左右在瑞士和法國邊界地區(qū)的地底實驗室內(nèi)，正式啟動被外界形容為“末日實驗”的全球最大型的強子對撞機(LHC)實驗，模擬宇宙初開“大爆炸”后的情況。
宇宙的起源是什么?物質(zhì)質(zhì)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(zhì)。LHC這一模擬宇宙大爆炸后萬億分之一秒的實驗由于為發(fā)現(xiàn)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(zhì)起源和理解高溫高密核物質(zhì)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(chǎn)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(nèi)瓦和法國交界處的歐洲核子研究中心,它將質(zhì)子和反質(zhì)子束在地下約60米、周長約27公里的儲存環(huán)中加速到7萬億電子伏特,然后相互對撞,產(chǎn)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(fā)現(xiàn)理論所預言的形成物質(zhì)質(zhì)量的希格斯粒子,了解宇宙和質(zhì)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(jù)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(shù)據(jù),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(jù)了解,我國在為LHC做出貢獻的同時,業(yè)已部署了參與LHC的運行和物理模擬與數(shù)據(jù)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(zhì)結構和質(zhì)量起源等基本問題上系統(tǒng)、深入的研究發(fā)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(zhì)質(zhì)量來源問題、超對稱理論、是否有額外的時空維數(shù)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(shù)據(jù)會在兩三年內(nèi)陸續(xù)產(chǎn)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(fā)生。我們現(xiàn)在期待著我們預想的那些結果,也期待著意外的發(fā)現(xiàn),因為迄今為止,人類大部分最要緊的科學發(fā)現(xiàn)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?nèi)祟悤斆鳌！?/p>
對于目前一些人把LHC實驗與宇宙大爆炸及“黑洞”聯(lián)系起來,認為這項實驗會產(chǎn)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(shù)十億倍,LHC實驗產(chǎn)生的對撞,在現(xiàn)實中就猶如兩個小石子的對撞,能對太陽和地球產(chǎn)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(chǎn)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(huán))
