LHC这个实验到底是什么?介绍下.谢谢了如果失败了会怎么样?如果成功了会怎么样?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 00:12:46
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如果失败了会怎么样?
如果成功了会怎么样?

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欧洲核子研究中心将于9月10日正式启动大型强子对撞机(LHC),位于法国与瑞士边界下100米深处,有一个长27公里的圆形机器可能会向我们揭示宇宙起源的奥秘.并希望可以发现一种让生命变成可能的粒子“希格斯玻色子”.这是粒子物理学史上规模最大的一次试验.据一些人说,它可能会毁灭地球上的所有生命.但无论如何,它是世界上最大的机器,它将检测宇宙中最微小的粒子.它就是大型强子对撞机(LHC).
大型强子对撞机是由欧洲核子研究组织(CERN)牵头的一个项目.大型强子对撞机与瑞士日内瓦附近欧洲核子研究组织的加速器联为一体.
一旦启动,大型强子对撞机将会以近光速的速度投放出质子与离子束,并将让此粒子束彼此撞击,之后记录此撞击所发生的结果.科学家希望这些撞击事件将告诉我们更多有关宇宙是如何起源的以及宇宙由什么组成的内容.
大型强子对撞机是至今建成的最艰巨最强大的粒子加速器.来自几百个国家的数千名科学家一直为它在努力工作,以竞相获得新的发现.大型强子对撞机圆周6处位置可以收集来自不同实验的数据.其中一些实验会彼此重叠,科学家将尽力首次揭开一些重要的新信息.此对撞机的目的就是要加深人类对宇宙的了解.获得新发现的科学家将带头研发相关的实际应用,这就是为何数百名科学家和工程师建造此对撞机的原因.考虑到大型强子对撞机需要花费数十亿美元的经费,且还需要许多国家的通力合作,想必这种神秘粒子的应用是惊人的.
大型强子对撞机会毁灭整个世界吗?
大型强子对撞机将让科学家观察到更高能量的粒子撞击.一些人担心如此大能量的撞击反应会导致地球出现严重问题.实际上,有少数人已经起诉了这一事件.2008年3月,前核能安全官沃尔特•瓦格纳和卢伊斯•山其欧在夏威夷的美国联邦地方法院提交了起诉状,称大型强子对撞机会毁灭整个世界.
那果真会如此吗?其中一个担忧是大型强子对撞机能产生黑洞,而科学家也承认大型强子对撞机能产生黑洞,但他们表示这些黑洞是亚原子级别的,且马上会崩溃.
而天文学家研究的黑洞是整个恒星本身坍塌形成的,二者之间大有不同,是质量巨大的恒星比对微小的质子.
另一个担忧是大型强子对撞机将产生奇异物质,叫“奇异子”(strangelets,一种包含非通常夸克的假想粒子物质).奇异子的一个可能的特性就是特别令人不安.宇宙学家理论认为奇异子拥有强大引力场,能让它们将整个行星变为无生命的废物.
科学家多个方面来解除这种担忧.首先,他们指出奇异子是假设的.没有人在宇宙中观察到这种物质.其二,这些物质周围的电磁场会排斥正常物质而不是将它变成其它东西.第三,他们表示即使有这种物质存在,它们也会高度不稳定,会瞬间衰变.第四,科学家表示高能量宇宙射线将会自然产生这种物质.由于地球是圆的,因此他们理论认为奇异子将对地球无可奈何.
此外,大型强子对撞机可能产生的另一种理论粒子是磁单极子,它是只有一个磁极而不是通常的两个磁极的一种假想的粒子.瓦格纳和山其欧提出的担忧就是这种粒子.它们能通过其不均衡的磁荷将物质分开.科学家不认同这一说法,表示如果磁单极子存在,没有理由害怕这种粒子会导致这样的破坏.事实上,至少有一支科学家小组正在积极寻找磁单极子的证据,希望大型强子对撞机会产生一些.
其它担忧还包括辐射和高能撞击的粒子.欧洲核子研究组织表明大型强子对撞机是安全的,其上面有100米厚的防护土层.此外,实验期间不允许个人进入地下.至于此撞击事件,宇宙时刻都在发生高能宇宙射线撞击,射线时常撞击月球、太阳和其它行星,但并没有出现破坏迹象.何况这种撞击还在可控环境下进行.(

LHC是大型强子对撞机(LHC,The Large Hadron Collider)是一台粒子加速器。它建造在位于瑞士日内瓦的欧洲粒子物理实验室—— CERN(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire,原是欧洲粒子物理研究理事会的法语名称,后名字用在欧洲粒子物理实验室上)。CERN是目前世界上最大的物理实验室。LHC的建造过程几经周折,其启用时间也不...

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LHC是大型强子对撞机(LHC,The Large Hadron Collider)是一台粒子加速器。它建造在位于瑞士日内瓦的欧洲粒子物理实验室—— CERN(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire,原是欧洲粒子物理研究理事会的法语名称,后名字用在欧洲粒子物理实验室上)。CERN是目前世界上最大的物理实验室。LHC的建造过程几经周折,其启用时间也不断延后。LHC已经正式于2008年9月10日正式投入运行。 它将两束质子以14TeV的极高能量对撞,将超过目前在美国芝加哥费米国家实验室运行的正反质子对撞机Tevatron的能量(1.96TeV),成为全世界能量最高的强子对撞机。当地时间10日9时38分(北京时间10日15时38分),第一束质子束流被注入安装在地下100米深处27公里长环形隧道内的大型强子对撞机。第一束质子束流注入对撞机后,须逐段调整并走通对撞机的全部8段。当地时间10时25分左右,科研人员宣布第一束质子束流贯穿了整个大型强子对撞机,现场随即一片欢呼。
LHC 取代了CERN原有的 LEP(大型正负电子对撞机)。它将坐落在 100m 的地下一条周长为27km的圆形隧道里。它能将两束质子加速到 7 特电子伏的能量,然后发生碰撞。在动量中心系中,质子碰撞所达到的能量将会有 14TeV。与LEP不同,LHC是对质子加速,而每个质子有三个夸克组成,因此LHC是强子对撞机,它将产生大量的强相互作用本底数据,但却可以达到较LEP更高的能量。
在向 LHC 注入之前,质子速将存放在 CERN 现有的加速器复合体 里。这是一个机器的附带装置,里面有不断增加的能量。每次将质子束注入后,出来的将具有更高能量。
LHC 必须拥有能制造 8.36 特斯拉的磁场,才能把带有 7电子伏特能量的质子的轨道弯曲成环状。这就要应用超导的性质。超导性是特定物质的一种性质,在极低的温度下它们的电阻会消失。LHC 将会在比室温低 300 度的环境下工作(甚至比外太空更冷!)。LHC 的实验使用最高科技的加速器、超导电磁铁等。1296 块超导电磁铁和超过 2500 块的其它磁铁将引导质子束的运行方向和使它们产生碰撞。它们之中有各种各样的磁铁,有大的,小的,有超导电的,调焦的,还有四极的。当 LHC 竣工以后,它将会是世界上最大的超导电设备。
五项实验都配有检电器。它们将质子束碰撞时的信息记录下来并传送给我们。它们将处理比现在整个欧洲通讯网络信息量还大的数据。

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