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造价近千亿的粒子加速器,大型强子对撞机

日期:编辑:科学资讯网
2008年 法国、瑞士

2008年开始运行的大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器


大型强子对撞机(英语:Large Hadron Collider,缩写:LHC)是一座位于瑞士日内瓦近郊,由欧 洲核子研究组织组建的对撞型粒子加速器,作为国际高能物理学研究之用。LHC于2008年9月10日 开始试运转,并且成功地维持了两个质子束在轨道中运行,成为世界上最大的粒子加速器设施。其 建造的主要目的是寻找暗物质、分析希格斯机制、研究夸克-胶子等离子体等。2018年底,它开始了 两年的停机,以便进一步升级。
大型强子对撞机是一个国际合作计划,由全球85国中的多个大学与研究机构、超过8000位物理学家 合作兴建,其经费一部分来自欧洲核子研究组织会员国提供的年度预算,另一部分则来自参与实验 的研究机构所提拨的资金。
从空中鸟瞰大型强子对撞机的地理环境


LHC是在一个圆周为27公里的圆形隧道内,该隧道因当地地形的起伏而位于地下约50至175米之 间。这是先前大型电子正子对撞机所使用隧道的再利用。隧道本身直径三米,位于同一平面上,并 贯瑞士与法国边境,主要的部分大半位于法国。
加速器通道中,主要是放置两个质子束管。由于须维持前所未有高能量的粒子运行,加速管由超导 磁铁所包覆,以液态氦来冷却。管中的质子是以相反的方向,环绕着整个环型加速器运行。除此之 外,在四个实验碰撞点附近,另有安装其他的二极偏向磁铁及四极聚焦磁铁。
在CMS侦测器中希格斯玻色子衰变的模拟事例重建图。


2012年7月4日,欧洲核子研究组织宣布紧凑缈子线圈发现质量为125.3±0.6 GeV的新玻色子,标准 差为4.9;超环面仪器发现质量为126.5GeV的新玻色子,标准差为4.6。物理学家认为这两个粒子可 能就是希格斯玻色子,但欧洲核子研究组织的所长则谨慎地表示:“从一个外行人的角度来说,我们 已经发现希格斯玻色子了;但从一个内行人的角度来说,我们还需要更多的数据。”
2013年3月14日,欧洲核子研究组织在经过一系列严谨的实验后,发布新闻稿表示先前探测到的新 粒子是希格斯玻色子。

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