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小宇宙大爆炸

http://www.sina.com.cn  2010年11月10日02:40  现代快报

  对撞从11月8日开始

  当地时间11月8日,科学家们开始利用位于瑞士和法国边境的欧洲大型强子对撞机制造小型“宇宙大爆炸”,模拟近140亿年前宇宙形成的瞬间过程。

  这是该机器第一次使用铅离子进行对撞,以往实验均使用质子。铅离子和质子统称“强子”,但前者比后者更大、更重。8日开始的实验取名为“爱丽丝”(ALICE),实验项目吸引了来自全球30个国家100多个科研机构的上千名物理学家、化学家和工程师的参与,第一阶段任务将于今年12月完成。

  是太阳中心温度100万倍

  在这台“巨无霸”机器全长约27公里的环形轨道内部,两束铅离子的亚原子粒子束朝着相反的方向前进,它们每运行一圈,就会获得更多的能量,速度也随之增加。对撞之际,这些粒子“狂飙”的速度可以达到光速的99.99%,从而使它们在对撞瞬间产生的高温相当于太阳核心温度的100万倍。据信这个温度就是137亿年前宇宙大爆炸刚刚发生后百万分之几秒内的温度,之后宇宙中就再也没有出现过如此高温。

  在这一温度下,连构成原子核的质子和中子也被融化了,产生“夸克—胶子等离子体”。现有物理学理论认为,宇宙诞生后的百万分之几秒内,宇宙中曾存在过一种被称为“夸克—胶子等离子体”的物质。在这个物质中,夸克和胶子(两种理论上假设的无质量粒子)等基本粒子以自由状态存在。它们随宇宙的冷却结合形成质子和中子等亚原子粒子,亚原子粒子形成原子,而原子最终形成今天的宇宙万物。科学家们希望通过“迷你宇宙大爆炸”实验,解开宇宙形成之谜。

  宇宙大爆炸学说是目前影响力最广的宇宙起源学说,产生于上个世纪20年代,目前已有多项科研发现可资证实,比如谱线红移等。但宇宙是否起源于大爆炸,仍然缺乏足够多的令人信服的证据。

  去年创造质子加速新纪录

  2009年11月30日,欧洲大型强子对撞机创造了质子加速的新世界纪录,它使质子流在加速后获得的能量超过了之前美国一个加速器的20%之多。

  对撞机将两束质子流加速到了1.18万亿电子伏特的能级,打破了美国费米国家实验室加速器2001年创下的0.98万亿电子伏特的纪录,这使得大型强子对撞机真正成为世界上“最强的机器”。

  对于如头发丝一般的粒子流,物理学家通常测量它们的能量而不是速度,因为这些粒子已经以接近光速的速度运行,而且不能更快了。当一粒质子达到1万亿电子伏特的能级时,它所携带的能量相当于一只飞行中的蚊子;而当一束包含300万亿粒质子的质子流达到7万亿电子伏特的能级时,它就好像一艘航母以每小时20海里的速度行驶。综合消息

  强子对撞机之最

  1、世界上最大的机器:不仅是世界上最大的粒子加速器,而且也是世界上最大的机器。

  2、地球上最快的“轨道”:如果“开足马力”,数以百万计的粒子将在环形隧道内以每秒11245圈的速度“狂飙”,约等于光速的99.99%。

  3、太阳系中最“空旷”的地方:为避免粒子流与气体分子发生碰撞,粒子流都在超高真空的“通道”内运行,其间如同星际空间一样“空旷”,气压是月球上大气压的1/10。

  4、最热与最冷的机器:当两束粒子流对撞的时候,碰撞点将产生极端高温,可以达到太阳中心温度的10万倍。而对撞机中粒子运行的加速腔在工作时的温度仅为零下271.3℃。

  5、全球最强大的超级计算机系统:每个大型试验一年所获得的数据,可以刻满十万张双层DVD。

留言板电话:010-82612286

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