大型強子對撞機維修升級：能量級將增倍(組圖)

Daphane

來源:新浪科技

對大型強子對撞機進行升級，可能將有助於科學家對我們宇宙的工作方式有更多了解



由於這次維修工作，宇宙概念中的“超對稱性”——暗物質，以及隱藏的維度可能都將無處遁形



大型強子對撞機的圖解，科學家正在這里尋找希格斯玻色子

北京時間1月7日消息，據國外媒體報道，大型強子對撞機將會經歷一次檢查，這次檢查會使它的能力增加近一倍，幫助科學家揭開有關我們的宇宙的工作方式的更多秘密。它為揭開暗物質之謎、找到“超對稱性”這種影響深遠的宇宙概念的證據，甚至發現有助於解釋引力之謎的額外的隱藏維度的跡象提供了可能性。

　　到年底，這台巨型原子對撞機的離子能量將會從8萬億電子伏特，或稱8 TeV，提高到14 TeV，以便進行有史以來最高能量的粒子碰撞嘗試。將在2015年初繼續進行的一系列新實驗，會把科學家帶入一個未知的物理學領域，這就是眾所周知的“超出標準模型(beyond the Standard Model)”。由於技術人員和科學家對它進行升級，最近這台大型對撞機停止運行。這次升級或許還能幫助科學家揭開更多與希格斯玻色子有關的秘密，它是不同版本的上帝粒子，諾貝爾獎得主彼得-希格斯預言它的存在，正是這種粒子讓其他粒子擁有質量。

　　希格斯玻色子是相互作用力和基本粒子的一個設計藍圖——“標準模型”最後缺失的一環，標準模型在20世紀70年代誕生。科學家現在想走的更遠——超越標準模型，進一步發展有關宇宙是如何工作的理論。英國格拉斯哥大學的托尼-道爾教授是操作大型強子對撞機的大型Atlas探測器的科研組負責人，他說：“現在的想法是，由於標準模型最後缺失的一環已經找到，現在的尋找目標將會超越該模型，主要針對超對稱性。”超對稱性提出，每一種物質粒子都有一個對應力，用來攜帶粒子。它需要不止一種，而是幾種希格斯玻色子，這為大型強子對撞機的科學家提供新的追尋目標。

　　道爾說：“宇宙受到超對稱性驅使的確是一個至關重要的想法。眼下我們把力的載體和物質粒子單獨分開。有關超對稱性的證據將會改變我們對此的整體看法。這些粒子中的每一種基本上都是同一種事物，只不過一個是力，另一個是物質。我們的世界由物質和力組成，它們截然不同，但是在更高的能量級別，它們將能互換。這可能正是宇宙大爆炸後上演的一切。不過目前面臨的問題是，我們能否查明這一點。”研究超對稱性或許有助於最終揭開暗物質之謎，暗物質這種看不見的物質通過引力把星系“粘合”在一起，但是科學家卻對它的性質一無所知。

　　道爾表示，暗物質可能是由“只是呆在那兒，什麽也不做”的超對稱粒子組成。以更高能量操作大型強子對撞機，或許能讓科學家對隱藏的額外維度有更多了解，最終也許有助於揭開與引力性質有關的未解之謎。這次升級將涉及到拆除整個Atlas，這是大型強子對撞機的6個探測器中最大的一個，它的長度超過150英尺(45.72米)，高82英尺(24.99米)。道爾說：“最初我們認為，我們或許不用拆卸整個探測器，但事實證明這是不可能的。這台探測器從2008年開始失去作用，而我們有很多事情需要它去完成。我們準備把它拆開，然後再把它組裝在一起。機器有很多輻射損傷，這是因為大型強子對撞機的運行強度比最初設計的高了很多。”

　　其他的重要工作將在這個“環”上進行，這是一個17英里(27.36公里)長的環形地道，質子穿過它時，可在瞬間被加速到光速。這個環周圍的強大磁體上的焊縫和結合點需要加固，以便承受更高電流。2020年的進一步升級，將會使大型強子對撞機的能量級保持原狀，但是其探測器的靈敏度將會增加10倍。這台大型對撞機有望一直工作到2030年