大型强子对撞机
欧洲大型强子对撞机

欧洲大型强子对撞机——80国科学家联手解开宇宙大爆炸之谜工程总投资:100亿美元工程期限:1994年——2025年这是晨光中的“创新球”系统。
这个木质球体结构最初是为瑞士展览会Expo'02建造,直径40米,高27米。
2008年9月10日上午9时36分左右(北京时间15时36分),被称为世界规模最庞大的科学工程的欧洲大型强子对撞机(Large Hadron Collider,简称LHC),在位于瑞士-法国边界的对撞机控制室正式启动。
随着第一束质子束被注入,安装在地下100米深的27公里长环形隧道内的世界上最大的粒子对撞机开始运行。
大型强子对撞机(LHC)是一个国际合作的计划,最初构想从1980年首度出现,1994年开始设计建造。
它由欧洲20个国家联手发起,来自80多个国家和地区的约7000名科学家和工程师参与了建设,总投资达60亿至100亿美元。
作为观察国的中国参与了4个大试验的设备建造,中国科学院高能物理研究所、北京大学、清华大学、中国原子能科学研究院、中国科技大学、南京大学、山东大学、华中师范大学和华中科技大学等科研院所和高校的科研人员参加了部分实验。
中国科学家可以平等地享用对撞试验产生的100%的数据。
1999年以来,中国组(中科院高能所和北京大学等高校和科研机构的科学家)承担起LHC上两个最关键的实验探测装置之一CMS端部和桶部部分u探测器阴极室和阻性板室的研制任务,目前中国组已圆满完成该任务的研究、制造、测试、安装任务,并投入到LHC试验中。
欧洲大型强子对撞机是目前世界最大的粒子加速器,它建于瑞士和法国边境地区地下100米深处的环形隧道中,隧道全长26.659公里。
隧道本身直径三米,位于同一平面上,并贯穿瑞士与法国边境,主要的部份大半位于法国,走完全程要花4个多小时。
你可以将百慕大、摩纳哥和4个梵蒂冈塞进它所占的区域内。
隧道内将维持在-271℃的极低温。
这一温度将会出现超导现象,使得粒子在管道中几乎不受任何阻力,以至接近光速。
瑞士的大型强子对撞机实验

瑞士的大型强子对撞机实验瑞士的大型强子对撞机(LHC)是目前世界上最大、最先进的粒子加速器,也是人类追求高能物理研究的重要工具之一。
它位于瑞士日内瓦湖畔的地下隧道内,全长27公里,由欧洲核子中心(CERN)负责运营。
LHC的建设历时10年,耗资100亿美元,于2008年开始运行。
该实验的目的是通过高能粒子对撞,探索基本粒子的本质、宇宙起源及能量转换的机制,以推动现代物理学乃至科学的进步。
LHC的工作原理是将质子加速至超光速,最后将其以极高的速度撞击在两个环形管道中。
当这些质子相撞后,会产生大量的粒子和能量,这些粒子和能量就被捕捉和记录下来。
实验人员通过对这些数据的分析,可以探索基本粒子的性质和行为,甚至可以再现宇宙大爆炸时期的场景。
LHC的能量极高,比普通加速器高出10倍以上,因此可以产生出更多、更稠密的粒子,以及更接近宇宙大爆炸时期的场景。
LHC的运行需要大量的能量,目前它采用了超导技术,利用液氦对加速器进行冷却,以保证其正常运行。
此外,LHC的数据量也非常庞大,每秒钟可以产生约1兆字节的数据。
为了有效地处理这些数据,欧洲核子中心采用了分布式计算系统,将数据分布到世界各地的计算机上进行处理,从而保证了实验数据的高效处理和分析。
LHC的实验目的涵盖了许多领域,例如:寻找新型物质、探索宇宙的物理学、研究基本粒子的性质以及寻找新的物理现象。
其中LHC的一项重要实验是寻找希格斯玻色子,这是一种理论上存在但并未被直接观测到的基本粒子。
希格斯玻色子被认为是探索宇宙之谜的重要钥匙之一。
2012年7月,欧洲核子中心宣布,通过LHC实验已经成功发现了希格斯玻色子。
这个结果是对标准模型(描述了基本粒子特性的科学理论框架)的重要验证,同时也为整个物理学领域带来了新的机遇和挑战。
除探索基本粒子外,LHC还涉及到了微观天体物理学。
因为宇宙中存在许多神秘的天体物质,例如黑暗物质和暗能量,它们构成了宇宙的大部分质量和能量,但是却无法直接被观测到。
看对撞机中夸克合并现象

看对撞机中夸克合并现象在大型强子对撞机中发现“夸克合并”的证据2024年3月6日夸克凝聚器:几年前升级的大型强子对撞机实验。
(提供:MaximilienBrice/CERN)从事大型强子对撞机(LHC)实验的物理学家已经发现了“夸克聚结”在大型强子对撞机(LHC)质子碰撞后夸克向强子演化的过程中发挥作用的证据。
这种机制最初是在20世纪80年代提出的,它将具有重叠波函数的现有夸克组合在一起,而不是产生新的夸克。
它在低横向动量时最为明显,并随着夸克迅速逃离碰撞点而逐渐消失。
夸克是构成原子核内质子和中子的粒子,以及许多其他能感受到强相互作用的强子(重粒子)。
它们最奇怪的特征之一是永远不能孤立地观察它们。
主要原因是,引力、电磁和弱相互作用的强度都随着距离的增加而下降,而强相互作用的效果随着束缚夸克的进一步分离而增强。
如果夸克相距足够远,则介导强相互作用的胶子场包含足够的能量来产生粒子-反粒子对。
这些粒子与原来的夸克结合,产生新的束缚粒子,这些粒子要么是介子(一个夸克和一个反夸克的组合),要么是重子(由三个夸克组成)。
这个过程被称为碎片化。
“如果你有三个相互重叠的夸克,你把它们冻结成一个重子;如果你有两个重叠的夸克,你把它们冻结成一个介子;如果你有一个夸克没有与任何其他夸克重叠,它就会分裂,”达勒姆解释说。
“因此,合并将碰撞中产生的夸克粘在一起;碎片化需要你从真空中制造新的夸克。
”达勒姆说,重离子碰撞中的聚结现象已被“普遍接受”,因为否则很难解释实验中产生的质子与介子的比例。
然而,重离子碰撞是混乱的,理论预测不可避免地不精确。
在新的研究中,LHCb团队研究了质子-质子碰撞中b夸克的产生。
b夸克有时被称为底夸克或美夸克,它是粒子物理标准模型中质量第二大的夸克。
b夸克的产生几乎肯定会产生b重子或B0介子,两者都包含一个b夸克。
这两者之间的产生比例已经在实验中得到了广泛的研究,在实验中,b夸克是由电子-正电子碰撞产生的,这个过程只会导致碎片化。
量子力学-大型粒子对撞机详解

技术原理:
在这个加速器里面,2束高能粒子流在彼此相撞之前,以接近光速的速 度向前传播。这两束粒子流分别通过不同光束管,向相反方向传播,这两 根管道都处于超高真空状态。一个强磁场促使它们围绕加速环运行,这个 强磁场是利用超导电磁石冷却到零下271℃获得的。因此大部分加速器都与 一个液态氦分流系统和其他设备相连用来冷却磁体。 大型强子对撞机利用数千个种类不同的磁体,给该加速器周围的粒子 束指引方向。这些磁体中包括15米长的1232双极磁体和392四极磁体,1232 双极磁体被用来弯曲粒子束,392四极磁体每个都有5到7米长,它们被用来 集中粒子流。 在碰撞之前,大型强子对撞机利用另一种类型的磁体“挤压”粒子, 让它们彼此靠的更近,以增加它们成功相撞的机会。
3.“大爆炸”的秘密——物质在宇宙诞生后的第一秒呈什么状态?
构成宇宙万物的物质据信来源于一系列密集而炽热的基本粒子。现在宇宙 中的普通物质由原子构成,原子拥有一个由质子和中子构成的核子,质子和中 子都是被称之为“胶子”的其它粒子束缚夸克形成的。这种束缚非常强大,但 在最初的宇宙,由于温度极高加之能量巨大,胶子很难将夸克结合在一起。也 就是说,这种束缚似乎是在“大爆炸”发生后的最初几微秒内形成的,此时的 宇宙拥有一个由夸克和胶子构成的非常炽热而密集的混合物,也就是所说的 “夸克-胶子等离子体”。
研究的课题:
1.牛顿未完成的工作——什么是质量? 质量的起源是什么?为什么微小粒子拥有质量,而其它一些粒 子却没有这种“待遇”?最有可能的解释似乎可以在希格斯玻色子身 上找到。希格斯玻色子是“标准模型”这一粒子物理学理论中最后一 种尚未被发现的粒子,它的存在是整个“标准模型”的基石。早在 1964年,苏格兰物理学家彼得·希格斯便首次预言存在这种粒子,科 学家多次通过这台机器观测到这种粒子。
强子对撞机原理

强子对撞机原理The Large Hadron Collider (LHC) is the world's largest and most powerful particle accelerator. It is located at the European Organization for Nuclear Research (CERN) in Switzerland and France. This incredible machine is used to collide particles at nearly the speed of light, allowing scientists to study the fundamental particles that make up the universe.大型强子对撞机(LHC)是世界上最大、最强大的粒子加速器。
它位于瑞士和法国的欧洲核子研究中心(CERN)。
这一惊人的机器用于以接近光速的速度碰撞粒子,使科学家能够研究构成宇宙的基本粒子。
The principle behind the Large Hadron Collider is to accelerate protons and lead ions in opposite directions around a 27-kilometer circular tunnel. When these particles reach nearly the speed of light, they are made to collide at four different points within the tunnel, where massive detectors are used to observe the aftermath of the collisions. By analyzing the data produced from these collisions, scientists can gain insight into the fundamental forces and particles that govern the universe.大型强子对撞机背后的原理是将质子和铅离子在一个直径为27公里的环形隧道中相反方向加速。
强子对撞机探索微观世界的巨无霸实验

强子对撞机探索微观世界的巨无霸实验强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)是目前世界上最大、最强大的粒子加速器,它的建造和运行使我们能够深入探索微观世界,并使得许多重要的科学发现成为可能。
本文将介绍强子对撞机及其巨无霸实验在微观世界探索中的重要作用。
1. 强子对撞机的简介强子对撞机位于瑞士法国边境地下100米的环形隧道内,全长27公里。
它由欧洲核子研究组织(CERN)建造和运行,于2008年开始运行。
强子对撞机主要用于模拟宇宙大爆炸后初始状态的宇宙,从而帮助科学家们理解宇宙的起源和演化。
2. 强子对撞机的巨无霸实验强子对撞机进行了许多重要的实验,其中最著名的是2012年的“希格斯玻色子”实验。
该实验成功地探测到了希格斯玻色子,这是一种重要的基本粒子,它对解释其他粒子的质量起到了关键作用。
该发现被认为是20世纪最伟大的科学发现之一,并为彼得·希格斯等科学家赢得了2013年诺贝尔物理学奖。
3. 巨无霸实验的意义巨无霸实验在微观世界的探索中具有重要的意义。
首先,它帮助科学家们验证了粒子物理学的标准模型,这是描述粒子相互作用的理论框架。
其次,通过巨无霸实验,科学家们能够模拟和观察极高能量的粒子碰撞过程,从而研究宇宙起源和演化的奥秘。
此外,巨无霸实验还有助于检验暗物质和暗能量等未解之谜,探索宇宙的性质。
4. 强子对撞机未来的挑战和发展尽管强子对撞机已经取得了许多重要的成果,但科学家们仍然面临许多挑战和问题。
为了探索更高能量和更小尺度的微观世界,需要建造更大、更强大的加速器。
因此,CERN正在计划建造一台更先进的强子对撞机,名为“未来环形对撞机”(FCC)。
该项目将进一步推动微观世界的探索。
总结强子对撞机作为世界上最大、最强大的粒子加速器,在微观世界的探索中发挥着重要的作用。
通过巨无霸实验,我们不仅验证了标准模型,还深入研究了宇宙的起源和演化。
然而,未来的发展和挑战仍然摆在科学家们面前,他们将继续努力,推动微观世界的研究,为人类揭示更多的科学谜团。
强子对撞机工作原理
强子对撞机工作原理
强子对撞机是由欧洲核子中心建造的一台大型粒子加速器,它的主
要作用是加速质子,两束高速运动的质子在加速器的环形管道内发生
对撞,从而产生许多稀有的粒子。
下面是强子对撞机的工作原理和过程。
1. 粒子加速
强子对撞机的加速过程包括数个步骤的加速器,最终将质子加速到近
光速的速度。
首先,正负电子通过电场加速器加速,随后进入线性加
速器。
在达到一定能量后,粒子进入弯曲磁场区域,使得粒子的轨迹
保持在环形轨道上。
因为电子质量小,粒子的轨迹较为稳定,但质子
则需要得到更高的加速度,这就需要更强的磁场。
2. 对撞
当两束速度极高的粒子以非常高的速度在环形管道内相撞时,它们中
的许多粒子会发生相互作用,产生新的、更小的粒子。
这个过程很类
似我们日常生活中喝咖啡时,咖啡和奶泡会融合在一起,生产出更小的、更复杂的分子。
在强子对撞机中,两束高能粒子以相反的方向在
管道中运动,当它们在加速管道的交点处相撞时,能量就会释放出来。
3. 剖析
强子对撞机的目的是生产出许多新的粒子,因此剖析是重要的工作。
在对撞后,会有大量的能量积累在相互作用的点附近,这些能量转化
成一个个新的次级粒子。
剖析就是通过一系列的探测器、磁铁和粒子
识别技术来识别和记录这些次级粒子。
这些信息通过电脑程序处理和分析,来获得对强子结构和相互作用的重要数据和信息。
以上就是强子对撞机的工作原理和过程。
粒子物理学家利用这样的设备来进一步研究微观世界的奥秘,探索原子核构成的基础以及更加深入的宇宙结构。
CERN大型强子对撞机实验解读
CERN大型强子对撞机实验解读CERN(欧洲核子研究中心)是世界著名的粒子物理研究机构,其旗舰项目——大型强子对撞机(LHC)是目前世界上最大、能量最高、产生的实验数据最多的对撞机之一。
作为粒子物理和宇宙学领域的重要研究设施,LHC对我们理解宇宙的本质、深入探究基本粒子的性质、以及挑战人类科学技术发展的极限等方面发挥着重要作用。
本文旨在对LHC的相关实验进行一次简单的解读,以帮助读者了解LHC的实验原理、目标与研究成果。
LHC的实验原理LHC是由两个位于法国和瑞士交界处的环形加速器组成的。
这两个加速器被称之为“超导韦斯特兰环”,是利用电磁场的离子加速器,能够在两个方向上使带电粒子进行高速环形运动,并在环道上对向运动的带电粒子进行高能量碰撞。
这些撞击产生的高能粒子会在四个大型检测器(ATLAS、CMS、LHCb和ALICE)中被探测器捕捉和记录下来,这些记录数据是科学家们进行分析研究的主要数据源。
LHC的实验目标作为目前世界上能量最高的对撞机,LHC的实验目标非常明确,就是探索“宇宙的起源、基本构成和本质”。
实验目标的实现主要是通过对撞机实验中产生的大量粒子数据的分析,来寻找一些重要的线索,例如:1. 探究暗物质及其性质:暗物质是除了普通物质(如星系、行星、人类)之外的未被观测到的物质,从宇宙学和天文学等领域的现象中可以推断出它的存在。
LHC实验的目标就是通过观测、测量和模拟分析能够产生暗物质的撞击过程,进一步了解暗物质的性质和组成。
2. 寻找标准模型之外的粒子:标准模型是目前粒子物理学中最重要的理论框架,描述了所有基本粒子的性质和相互作用方式。
然而,这个模型并不完整,一些理论上可能存在的粒子还未被观测到。
LHC实验的目标之一就是探测这些标准模型之外的粒子,例如希格斯玻色子等。
3. 探索宇宙“暴涨”现象:宇宙“暴涨”是指在大爆炸之后非常短暂的时间内,宇宙经历了一次巨大的膨胀,导致宇宙今天的分布和结构。
CERN大型强子对撞机给粒子物理带来了什么突破
CERN大型强子对撞机给粒子物理带来了什么突破引言:CERN(欧洲核子研究中心)的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)是粒子物理学领域的一个里程碑式的成就。
自从该机器于2008年开始运行以来,它已经给粒子物理学带来了许多突破性的发现和进展。
本文将探讨CERN大型强子对撞机对粒子物理学的突破,并讨论其对我们对宇宙和基本物理规律的理解所带来的深远影响。
1. 揭示了希格斯玻色子的存在在2012年,CERN宣布在LHC上发现了希格斯玻色子,这是一个理论上已经被预测了几十年的粒子。
希格斯玻色子的发现意味着我们可以解释质量形成的机制,为我们构建更加完整的标准模型提供了基础。
这一发现让我们对粒子物理和宇宙的了解迈入了一个新的境界。
2. 支持了标准模型标准模型是对粒子物理学的一个基本理论框架,其中包含了描述基本粒子及其相互作用的数学描述。
CERN大型强子对撞机通过实验证实了标准模型的准确性,进一步巩固了我们对于物质构成和相互作用的基本认识。
这一成果使得粒子物理学迈向了更加成熟和可靠的阶段。
3. 探索了暗物质和暗能量暗物质和暗能量是目前宇宙学中最大的谜之一。
它们对于宇宙的结构和演化具有重要影响,然而我们对它们的了解仍然非常有限。
CERN大型强子对撞机通过模拟高能碰撞事件,为科学家们提供了研究暗物质和暗能量的有利工具。
尽管目前还没有直接观测到暗物质和暗能量,但LHC的实验数据提供了关于它们性质的重要线索,帮助我们更好地理解宇宙的本质。
4. 探寻新物理现象CERN大型强子对撞机能够在高能量的条件下重现宇宙诞生初期的环境,这使得科学家们有机会探索新的物理现象。
例如,LHC的实验结果支持了超对称理论(supersymmetry)的存在。
超对称理论可以解释标准模型中一些问题,如层次性问题和暗物质的存在,因此其发现将对我们对宇宙的认识产生重大影响。
5. 增强了科学合作和技术创新CERN大型强子对撞机作为一个国际合作项目,集结了来自全球数千名科学家和工程师的智慧和力量。
大型强子对撞机建造完成_我国科学家积极参与并做出重要贡献
三、 LHC 的极端工程技术指标
LHC 不仅是一个粒子加速器 , 而且也是目前世 界上最复杂、 最庞大的机器。它创造了多项纪录和 工程奇迹。例如 , 地球上最 快的轨道 质子被加 速到接近光速的 0 . 999999991 ; 太阳系中最 # 空旷 ∃的
1 C hina Ba sic Science 8
1 C hina Ba sic Science 9
Large Hadron Co llider Had Been B uilt: Chinese Sc i entists Ac tive ly Partic ipated in and M ade m I por tant Contributio ns
Zhang X ian & en, Fu X iao feng D epart m en t o f B asic R esearch, The M in istry o f Sc ience and T echno log y o f the P eo ple& s R epub lic o f C hina , B eijing 100862
度还高 10倍 ; 最冷和最热的机器
度为 1 . 9K ( - 271 . 3% ), 而其形 成的质子束能量达 到 7T eV, 碰撞时温度为太阳核心温度的 10 万倍; 全 球最强大的超级计算机系统。因此 , L H C 制造难度 极大, 将人类技术推向了极限, 而且所形成的新技术 ( 低温、 电子、 仪器、 材料、 信息等 ) 具 有很好的 辐射 作用。
中国基础科学
特
稿
地方
其真空度达 10- 13 大气压, 比月球上的真空 其超导磁体温
L H C 国 际合 作现 阶段 已转 入物 理分 析工 作。 CM S 项目中国组开展了利用蒙特卡罗模拟分析质子 对撞后的相关物理过程研究 , 预计在 LHC 运行的初 期就可得到研究结果 ; A TL A S 项目中国组完成了部 分基于 ATLA S 全 模拟数据的相关研究, 并在由中、 法、 德等多国科学家参加的希 格斯粒子特性研究子 课题中担任召集人, 在 ATLA S 实验热点研究中占有 了一席之地; LHC b 项目中国组正在开展 b 夸克、 正 物质与反物质相关的物理研究; AL I CE 项目中国组
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大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
在LHC加速环的四个碰撞点,分别设有五个侦测器在 碰撞点的地穴中。其中超环面仪器 (ATLAS)与紧凑渺子线 圈 (CMS)是通用型的粒子侦测器。其他三个(LHC底夸克侦 测器(LHCb), 大型离子对撞器(ALICE)以及全截面弹性散射 侦测器(TOTEM)则是较小型的特殊目标侦测器。
在粒子入射到主加速环之前,先经过一系列加速设施, 逐级提升能量。其中,由两个直线加速器所构成的质子同步 加速器 (PS)将产生50MeV的能量,接着质子同步推进器 (PSB)提升能量到1.4GeV。而质子同步加速环可达到26GeV 的能量。低能量入射环(LEIR)为一离子储存与冷却的装置。 反物质减速器 (AD)可以将3.57GeV的反质子,减速到2GeV。
加速器通道中,主要是放置两个质子束管。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,另有安装其他的偏向磁铁及聚焦磁铁。
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
两个对撞加速管中的质子,各具有的能量为7TeV,总撞 击能量达14TeV。每个质子环绕整个储存环的时间为89微秒 (microsecond)。因为同步加速器的特性,加速管中的粒子是 以粒子团(bunch)的形式,而非连续的粒子流。整个储存环将 会有2800个粒子团,最短碰撞周期为25纳秒(nanosecond)。 在加速器开始运作的初期,将会以轨道中放入较少的粒子团 的方式运作,碰撞周期为75纳秒,再逐步提升到设计目标-The Large Hadron Collider)
创造之最
世界上最大的机器
大型强子对撞机的精确 周长是2.6659万米,内部总共 有9300个磁体。不仅大型强 子对撞机是世界上最大的粒 子加速器,而且仅它的制冷 分配系统(cryogenic distribution system)的八分之一,就称 得上是世界上最大的制冷机。制冷分配系统在充满近60吨液 态氦,将所有磁体都冷却到零下271.3摄氏度(1.9开氏度)前, 它将先利用1.008万吨液态氮将这些磁体的温度降低到零下 193.2摄氏度。
LHC也可以用来加速对撞 重离子,例如 铅(Pb)离子可 加速到1150TeV。
由于LHC有着对工程技术上极端的挑战,安全上的确 保是极其重要的。当LHC开始运作时,磁铁中的总能量高 达100亿焦耳(GJ),而粒子束中的总能量也高达725百万焦 耳(MJ)。
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
世界上最快的跑道
功率达到最大时,数万亿个质子将在大型强子对撞机周 围的加速器环内以每秒1.1245万次的频率急速穿行,它们的速 度是光速的99.9999991%。两束质子束分别以70000亿电子伏 特的最大功率相向而行,在功率达到140000亿电子伏特时发 生碰撞。每秒总共能发生大约6亿次撞击。
正负电子对撞机 (LEP)加速器
质子同步 加速器(PS)
超级质子 加速器(SPS)
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
宇宙大爆炸示意图
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
总述
大型强子对撞器( Large Hadron Collider,LHC )是 一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子 加速器与对撞机,作为国际高能物理学研究之用。(全球 定位点:北纬46度14分00秒,东经6度03分00秒) LHC已 经建造完成,北京时间2008年9月10日下午15:30正式开 始运作,成为世界上最大的粒子加速器设施。LHC是一 个国际合作的计划,由34国超过两千位物理学家所属的 大学与实验室,所共同出资合作兴建的。
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider) 大型强子对撞机(LHC,The Large Hadron Collider)
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
对撞机整体结构图
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
欧洲核子 中心CKRN 坐落在美丽 的日内瓦湖 畔,毗邻雄 伟的阿尔碑 斯山脉,地 跨瑞士、法 国,是世界 上最大的高 能物理实验 中心之一。
大型强子对撞机(LHC----The Large Hadron Collider)
LHC包含了一个圆周为27公里的圆形隧道,因当地地形 的缘故位于地下50至150米之间。这是先前大型电子正子加速 器 ( LEP )所使用隧道的再利用。隧道本身直径三米,位于同 一平面上,并贯穿瑞士与法国边境,主要的部份大半位于法 国。虽然隧道本身位于地底下,尚有许多地面设施如冷却压 缩机,通风设备,控制电机设备,还有冷冻槽等等建构于其 上。
研究主题
• 标准模型中所流行的造成基本粒子质量的希格斯机制是真实的吗? • 真是如此的话,希格斯粒子有多少种,质量又分别是多少呢? • 当重子的质量被更精确的测量时,标准模型是否仍然成立的? • 粒子是否有相对应的超对称(SUSY)粒子存在? • 为何物质与反物质是不对称的? • 有更高维度的空间(Kaluza-Kleintheory,extradimensions)存在吗? • 我们可以见到弦论的现象吗? • 宇宙有96%的质量是目前天文学上无法观测到的,这些到底是什么? • 为何重力比起其他三个基本作用力(电磁力,强作用力,弱作用力)差