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3月30日,歐洲核子研究中心的科學家在瑞士日內瓦附近的試驗控制中心慶祝當日實施的歐洲大型強子對撞機質子束流對撞試驗獲得成功。 新華社/路透
新華網北京3月30日電(記者 胡浩)歐洲大型強子對撞機(LHC)30日實施總能量達7萬億電子伏特的質子束流對撞成功,意味著人類在探索宇宙的奧秘方面又邁進重要一步。據中國科學院高能物理所所長陳和生介紹,中國在這項研究中作出了重要貢獻。
這次對撞是大型強子對撞機迄今為止實施的最高能級的質子流對撞試驗,完成對撞將花費數小時甚至數天時間。歐洲核子研究中心公報説,科學家希望通過在對撞機內實現極高能級的粒子對撞,模擬出與宇宙大爆炸之後最初狀態類似的環境,從而對宇宙起源和各種基本粒子特性展開深入研究。
LHC是世界上最大的大型強子對撞機,位於日內瓦附近、瑞士和法國交界地區地下100米深處的環形隧道內,隧道總長約27公里,隧道內安放了四個探測器,即緊湊繆子線圈(CMS)、超環面儀器(ATLAS)、底夸克探測器(LHCb)和大型離子對撞機(ALICE)。中國參與了所有四個探測器的建造和實驗。
作為CMS實驗項目中國組的負責人,陳和生説,中國科學院高能物理所和北京大學組成的CMS中國組成功地建造了三分之一的端部繆子探測器陰極條室和阻性板室,並參與擬定了CMS技術設計報告。中國科學院上海硅酸鹽研究所向CMS 提供了核心探測材料——用於電磁量能器的5000余根自主研製的鎢酸鉛(PWO)閃爍晶體。中國科技大學參與了電磁量能器的研製。
同時,CMS中國合作組在中科院高能物理所建立了CMS實驗遠程控制中心,與歐洲核子研究中心和美國費米實驗室一起輪班承擔CMS實驗的一部分實時控制工作。
ATLAS實驗項目中國組負責人金山研究員介紹,ATLAS中國組包括中國科學院高能物理研究所、山東大學、中國科技大學和南京大學四個單位。對ATLAS實驗的繆子探測器和電磁量能器的設計和建造作出了重要貢獻。
CMS和ATLAS兩個實驗的物理目標是尋找黑格斯、額外維度和佔宇宙組成部分約96%的神秘的暗物質、暗能量。
據介紹,四個探測器中,ATLAS體積最大,直徑22米,高46米,幾乎相當於半個巴黎聖母院。CMS大小只有ATLAS的六分之一,但重量是ATLAS的1.8倍,約4噸。它使用的鐵比埃菲爾鐵塔還多。它採用圓柱形超導電纜線圈,可産生4萬高斯的磁場,相當於地球磁場的10萬倍。
目前,CMS和ATLAS實驗的中國科學家正積極參與探測器日常運行值班和複雜的模擬數據分析,為用即將獲取的實驗數據發現包括黑格斯在內的新粒子和新物理做準備。
陳和生説,中科院高能物理所的計算中心還建立了LHC數據分析的網格平臺,加入全球LHC的實驗數據分析網格,可以為中國物理學家和世界各國的物理學家提供一個連接全球的全功能網格計算環境。
歐洲大型強子對撞機從上世紀90年代初開始設計,來自80多個國家和地區的約7000名科學家和工程師參與建設。
責編:汪蛟龍