大型强子对撞机
项目创始人
林恩·埃文斯(Lyn Evans),欧洲大型强子对撞机的领导者。是威尔士一位矿工的儿子,在阿布戴尔(Aberdare)中学时就对科学萌发了兴趣,获得了英国斯旺西大学的物理学博士学位。1969年,他花3个月时间访问了这一欧洲核子物理研究组织(CERN)项目。从此,他和妻子以及家人就定居在这里。65岁的威尔士人林恩·埃文斯大概可以算得上是这个世界上对“爆炸”最执着的人了。从小就爱用各种化学物质捣鼓点小爆炸的他,长大后又对宇宙大爆炸产生了兴趣。
为了模拟宇宙大爆炸,解开宇宙之谜,他一手“策划”了堪称世界上最大科学实验的欧洲大型强子对撞机(LHC)项目。从设计,建造,到实验,埃文斯已经一路伴随这个项目走过了近16个年头。5个月前正式从欧洲核子研究中心(CERN)退休后,埃文斯渐渐放慢了工作节奏,但他依然没有离开LHC项目。尽管不再担任项目负责人,他在CMS(紧凑缪子线圈)实验小组中仍然担任着重要工作。“能够建造出这样一台伟大的机器,是我的职业生涯中最激动人心的事,”埃文斯说,“现在,我期待着它能带来更大的惊喜!”
成为LHC项目的灵魂
1994年,大型强子对撞机项目立项后,埃文斯理所当然地就成为了这个耗资百亿美元的项目的负责人。对撞机从设计到建造,都由他全权负责。14年后,在瑞士和法国交界地区地下100米深处的周长为27公里的环形隧道里,埃文斯和全球80多个国家近万名科学家的心血结晶——大型强子对撞机正式建成。
2008年9月10日,对撞机初次启动进行测试。埃文斯将手指放在鼠标上,亲自点击启动了首次测试。这次测试是研究人员将一个质子束以顺时针方向注入到加速器中,让其加速到99.9998%光速的超快速度,从而使此质子束在全长27公里的环形隧道中以每秒11245圈的速度狂飙。这一幕通过网络视频向世界进行了直播,还有300多名记者来到此实验室目睹测试过程。测试成功后,埃文斯说:“我首个感受是如释重担,我此刻太全神贯注了,甚至都没有情绪了。”之后他承认他和另一位物理学家、该粒子操作主管史蒂夫·梅耶斯打赌,他能让此粒子束在1小时内不停地奔跑。
埃文斯是CERN的元老,在大型强子对撞机项目中更可谓灵魂人物。在埃文斯的41年职业生涯中,CERN换了10任主任,仅仅是他负责大型强子对撞机项目的15年,他就经历了6位主任的领导。今年6月15日,在埃文斯的退休仪式上,这6位主任纷纷亲自出面或通过视频向他致以敬意。他们还联合签署了一份文件,将大型强子对撞机以林恩·埃文斯的名字命名,并制作了一个对撞机偶极子的小模型赠送给埃文斯。
研究主题
物理学家希望借由加速器对撞机来帮助他们解答下列的问题:
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?
我们可以见到这启发弦论的现象吗?
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?
为何万有引力比起其他三个基本作用力(电磁力,强作用力,弱作用力)差了这么多个数量级?
重离子对撞机
虽然LHC的物理实验计划,着重于研究质子对撞后的现象。然而,短期的如每年一个月的重离子对撞也在实验计划之中。虽然其他较轻的离子对撞实验也是可行的,目前主要的规划为铅离子的对撞实验。
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