據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，一年前，歐洲核子研究組織的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子。這是科學(xué)研究史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一�，F(xiàn)在，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的電腦屏幕一片漆黑，控制臺(tái)前沒有任何人影，用于進(jìn)行質(zhì)子束對(duì)撞的巨型超冷卻環(huán)形隧道也是空空如也。不過，這種安靜只是一種假象。幕后，科學(xué)家正在緊張工作，對(duì)強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行一次大規(guī)模升級(jí)。這次升級(jí)能夠讓對(duì)撞機(jī)幫助科學(xué)家進(jìn)一步擴(kuò)大知識(shí)的邊界。

歐洲核子研究組織的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，一名工作人員站在多功能探測(cè)器CMS（緊湊渺子線圈實(shí)驗(yàn)的英文縮寫，以下簡(jiǎn)稱CMS）下面。此時(shí)，工作人員正對(duì)對(duì)撞機(jī)進(jìn)行整修。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的環(huán)形隧道長(zhǎng)27公里，座落于法國(guó)-瑞士邊境地下100米，安裝了很多適用于太空飛船的裝置

科學(xué)家注視著大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的一段環(huán)形隧道。此時(shí)，對(duì)撞機(jī)已經(jīng)關(guān)閉。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是世界上最大的粒子對(duì)撞機(jī)，一年前發(fā)現(xiàn)了有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子。這是科學(xué)研究史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一

一名工作人員在CMS前方走過。CMS是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的一部分。2013年2月，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)關(guān)機(jī)，隨后進(jìn)行為期18個(gè)月的檢查。在2015年重啟對(duì)撞實(shí)驗(yàn)時(shí)，歐洲核子研究組織的科學(xué)家將利用升級(jí)后的對(duì)撞機(jī)探測(cè)暗物質(zhì)、暗能量和超對(duì)稱

現(xiàn)在，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的電腦屏幕一片漆黑，控制臺(tái)前沒有任何人影，用于進(jìn)行質(zhì)子束對(duì)撞的巨型超冷卻環(huán)形隧道也是空空如也。不過，這種安靜只是一種假象。幕后，科學(xué)家正在緊張工作，對(duì)強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行一次大規(guī)模升級(jí)。這次升級(jí)能夠讓對(duì)撞機(jī)幫助科學(xué)家進(jìn)一步擴(kuò)大知識(shí)的邊界。

滿功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)每秒可進(jìn)行5.5億次對(duì)撞。對(duì)撞機(jī)操作組負(fù)責(zé)人麥克-拉蒙特表示：“我們將盡可能增加對(duì)撞次數(shù)。對(duì)撞次數(shù)就像是我們的奶油和面包。對(duì)撞產(chǎn)生的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都不是讓人非常感興趣的東西，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)�！�

歐洲核子研究組織的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，一名工作人員站在多功能探測(cè)器CMS（緊湊渺子線圈實(shí)驗(yàn)的英文縮寫，以下簡(jiǎn)稱CMS）下面。此時(shí)，工作人員正對(duì)對(duì)撞機(jī)進(jìn)行整修。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的環(huán)形隧道長(zhǎng)27公里，座落于法國(guó)-瑞士邊境地下100米，安裝了很多適用于太空飛船的裝置

科學(xué)家注視著大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的一段環(huán)形隧道。此時(shí)，對(duì)撞機(jī)已經(jīng)關(guān)閉。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是世界上最大的粒子對(duì)撞機(jī)，一年前發(fā)現(xiàn)了有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子。這是科學(xué)研究史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一

一名工作人員在CMS前方走過。CMS是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的一部分。2013年2月，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)關(guān)機(jī)，隨后進(jìn)行為期18個(gè)月的檢查。在2015年重啟對(duì)撞實(shí)驗(yàn)時(shí)，歐洲核子研究組織的科學(xué)家將利用升級(jí)后的對(duì)撞機(jī)探測(cè)暗物質(zhì)、暗能量和超對(duì)稱

現(xiàn)在，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的電腦屏幕一片漆黑，控制臺(tái)前沒有任何人影，用于進(jìn)行質(zhì)子束對(duì)撞的巨型超冷卻環(huán)形隧道也是空空如也。不過，這種安靜只是一種假象。幕后，科學(xué)家正在緊張工作，對(duì)強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行一次大規(guī)模升級(jí)。這次升級(jí)能夠讓對(duì)撞機(jī)幫助科學(xué)家進(jìn)一步擴(kuò)大知識(shí)的邊界

滿功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)每秒可進(jìn)行5.5億次對(duì)撞。對(duì)撞機(jī)操作組負(fù)責(zé)人麥克-拉蒙特表示：“我們將盡可能增加對(duì)撞次數(shù)。對(duì)撞次數(shù)就像是我們的奶油和面包。對(duì)撞產(chǎn)生的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都不是讓人非常感興趣的東西，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)�！�

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是世界上最大的粒子對(duì)撞機(jī)�？茖W(xué)家通過讓質(zhì)子束在對(duì)撞機(jī)的巨型環(huán)形隧道內(nèi)進(jìn)行對(duì)撞模擬大爆炸，用以搜尋神秘莫測(cè)的上帝粒子。一年前，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)通過質(zhì)子束對(duì)撞實(shí)驗(yàn)確定了有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子的可能形態(tài)。長(zhǎng)久以來，科學(xué)家便一直在尋找這種賦予宇宙萬物質(zhì)量的神秘粒子。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的環(huán)形隧道長(zhǎng)27公里，座落于法國(guó)-瑞士邊境地下100米。2013年2月，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)關(guān)機(jī)，隨后進(jìn)行為期18個(gè)月的檢查。在2015年重啟對(duì)撞實(shí)驗(yàn)時(shí)，歐洲核子研究組織的科學(xué)家將利用升級(jí)后的對(duì)撞機(jī)探測(cè)暗物質(zhì)、暗能量和超對(duì)稱。超對(duì)稱理論與希格斯玻色子齊名，于半個(gè)世紀(jì)前提出。

在工程師將目光聚焦技術(shù)方面的任務(wù)之時(shí)，物理學(xué)家則在分析對(duì)撞機(jī)自2010年以來獲取的海量數(shù)據(jù)，希望能夠從中發(fā)現(xiàn)更多“金礦”。歐洲核子研究組織的蒂茲諾-卡姆珀勒斯表示：“比較容易做的事情我們都已經(jīng)做完了�，F(xiàn)在，我們要進(jìn)行深入研究，尋找我們未知或者此前不可知的東西。我們經(jīng)常說天文學(xué)家的工作更簡(jiǎn)單一些，因?yàn)樗麄兡軌蚩吹阶约赫�在尋找的東西�！�

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的粒子對(duì)撞將能量轉(zhuǎn)化成質(zhì)量，對(duì)撞實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是在亞原子碎片中搜尋基本粒子，幫助科學(xué)家進(jìn)一步了解宇宙。滿功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)每秒可進(jìn)行5.5億次對(duì)撞。對(duì)撞機(jī)操作組負(fù)責(zé)人麥克-拉蒙特表示：“我們將盡可能增加對(duì)撞次數(shù)。對(duì)撞次數(shù)就像是我們的奶油和面包。對(duì)撞產(chǎn)生的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都不是讓人非常感興趣的東西。對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)，但我們需要通過篩選剔除無用的數(shù)據(jù)，從中挑選中我們感興趣的東西�！睂�(duì)撞機(jī)的環(huán)形隧道安裝了很多適用于太空飛船的裝置。有趣的是，工作人員騎著“卑微”的自行車進(jìn)行巡查。

借助于歐洲核子研究組織的超級(jí)計(jì)算機(jī)，物理學(xué)家對(duì)質(zhì)子束對(duì)撞產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過這種分析進(jìn)一步加深對(duì)宇宙的了解。歐洲核子研究組織的發(fā)言人詹姆斯-基勒斯表示：“我們希望了解粒子的行為，了解它們?yōu)楹我约叭绾尉奂�在一些，在微觀尺度下構(gòu)成我們稱之為原子和核子的極其微小的東西，在較大尺度下構(gòu)成我們稱之為人、椅子和建筑的日常事物，以及在更大尺度下構(gòu)成行星、恒星系統(tǒng)和星系。”

對(duì)于外行人來說，歐洲核子研究組織進(jìn)行的研究過于復(fù)雜，很難理解。對(duì)此，研究人員正在尋找簡(jiǎn)化的方式。底夸克探測(cè)器項(xiàng)目發(fā)言人皮耶路易吉-坎帕納開玩笑地說：“所有人都知道電子是什么，尤其是在將手指插入電源插座的時(shí)候�！笨才良{的團(tuán)隊(duì)證實(shí)了標(biāo)準(zhǔn)模型，準(zhǔn)確度和可信度創(chuàng)歷史之最。標(biāo)準(zhǔn)模型于上世紀(jì)70年代提出，是粒子物理學(xué)的基本理論框架。

坎帕納的團(tuán)隊(duì)對(duì)Bs粒子的變化進(jìn)行了有史以來最精確的測(cè)量。測(cè)量結(jié)果顯示，在每10億個(gè)Bs中，只有極少數(shù)衰變成更小的粒子μ介子并且是成對(duì)出現(xiàn)。在專家們眼里，這一發(fā)現(xiàn)足以與發(fā)現(xiàn)有著“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子相提并論。

希格斯玻色子由英國(guó)物理學(xué)家彼得-希格斯1964年提出，用于解釋一種怪異的現(xiàn)象，即為何一些粒子擁有質(zhì)量，而其他粒子——例如光線——沒有質(zhì)量。據(jù)信，希格斯玻色子就像是泡在糖漿中的叉子。當(dāng)把這個(gè)叉子舉起來，暴露于充滿灰塵的空氣中時(shí)，一些灰塵穿過叉子，絕大多數(shù)灰塵粘在叉子上。換句話說，獲得質(zhì)量。質(zhì)量產(chǎn)生引力，引力將粒子聚集在一起。

標(biāo)準(zhǔn)模型是一項(xiàng)可信賴的理論，但仍無法解釋引力，也無法解釋暗物質(zhì)和暗能量。暗物質(zhì)和暗能量在宇宙的構(gòu)成中占絕大多數(shù)比重，科學(xué)家根據(jù)普通物質(zhì)受到的影響推斷出它們的存在。一些物理學(xué)家支持超對(duì)稱理論。這一理論認(rèn)為每一種已知粒子都有與之相對(duì)稱的鏡像粒子。吉勒斯表示：“我們擁出了相應(yīng)的理論，可以描述我們周圍所有的正�？梢娢镔|(zhì)。不過，可見物質(zhì)在宇宙中的比重只有大約5%左右。”

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)取代1989年至2000年服役的大型電子-正電子對(duì)撞機(jī)。這臺(tái)對(duì)撞機(jī)2008年服役，后來因出現(xiàn)故障不得不進(jìn)行為期1年的整修。強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)對(duì)撞時(shí)的能量達(dá)到8 TeV，相比之下，大型電子-正電子對(duì)撞機(jī)只有0.2 TeV。在投入5000萬瑞士法郎(約合5100萬美元)進(jìn)行升級(jí)之后，強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行對(duì)撞實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的能量可達(dá)到14 TeV。物理學(xué)家喬爾-古爾德斯特恩表示：“每次分析完大量數(shù)據(jù)，總有人找個(gè)理由，開香檳慶祝。隨著數(shù)據(jù)分析工作的繼續(xù)，這樣的理由越來越少�！�

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本文標(biāo)題：[組圖]大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)大規(guī)模升級(jí)以深入了解上帝粒子

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