LHC 全景示意圖
環(huán)球在線消息：物質(zhì)為什么會(huì)有質(zhì)量？這恐怕是個(gè)哲學(xué)家和瘋子才會(huì)提出的問題，但問題的答案卻是宇宙形成的根本奧秘所在?，F(xiàn)在，科學(xué)家們向著粒子物理學(xué)界的“圣杯”出發(fā)了。在瑞士日內(nèi)瓦的地下，一個(gè)長達(dá)27公里的世界最大科學(xué)設(shè)備正在逐漸成型，科學(xué)家希望能通過一項(xiàng)宏偉的質(zhì)子撞擊實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在理論模型中形成物質(zhì)質(zhì)量的“上帝粒子”。而這個(gè)粒子的存在與否關(guān)系著現(xiàn)有的宇宙理論是否能夠站住腳。
據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》11月20日報(bào)道，歐洲核子物理研究中心（CERN）正在主持建造這個(gè)名為“大型強(qiáng)子對撞機(jī)”（LHC）的設(shè)備，它坐落在地下100米深 的一條周長27公里的環(huán)形隧道里，走完全程要花4個(gè)多小時(shí)。你可以將百慕大、摩納哥和4個(gè)梵蒂岡裝進(jìn)它所占的區(qū)域內(nèi)。
對撞機(jī)將把兩束質(zhì)子加速到接近光速然后釋放，并使質(zhì)子以高達(dá)14 萬億電子伏的能量在隧道中相互碰撞，每秒鐘約有8億次，這將重現(xiàn)約140億年前誕生宇宙的大爆炸后的情形。
理論假設(shè)中的“上帝粒子”——希格斯玻色子——極不穩(wěn)定，如果確實(shí)存在，它將在碰撞后10億分之一秒的時(shí)間內(nèi)衰變，因此要想捕捉到它極不容易。起重機(jī)將把幾臺巨大的粒子探測器安置在地下隧道的幾個(gè)點(diǎn)上，它們將負(fù)責(zé)追蹤希格斯玻色子，其中的Atlas探測器重約7000噸，安置它的洞穴足以容下威斯敏斯特大教堂，還有一個(gè)更重，約1.25萬噸。
整個(gè)計(jì)劃耗資42億英鎊，共有來自約30多個(gè)國家的2000多名科學(xué)家和工程師參與工作。它將取代CERN的大型正負(fù)電子對撞機(jī)（LEP），在2007年3月投入試用。一旦正式投入運(yùn)行，可能在幾個(gè)星期內(nèi)揭開“上帝粒子”是否存在之謎。2000年，CERN曾宣稱，他們在LEP的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一些表明希格斯玻色子存在的跡象，但經(jīng)過一年的分析，他們承認(rèn)無法找到足夠的證據(jù)證明其存在。
***相關(guān)鏈接：“上帝粒子”——希格斯玻色子
自1899年湯姆遜爵士發(fā)現(xiàn)電子至今，在一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里，人類一直孜孜不倦的探索著微觀世界的奧秘。當(dāng)1995年3月2日，美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室向全世界宣布他們發(fā)現(xiàn)了頂夸克時(shí)，一套稱之為“標(biāo)準(zhǔn)模型”的粒子物理學(xué)模型所預(yù)言的62個(gè)基本粒子中的61個(gè)都已經(jīng)得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持與驗(yàn)證。
“標(biāo)準(zhǔn)模型”列出宇宙中所有的基本組成粒子，并描述支配其交互作用的法則，以期發(fā)現(xiàn)宇宙中所隱含的秩序。然而，這套標(biāo)準(zhǔn)模型的基石——希格斯玻色子——卻始終沒有被證實(shí)。假設(shè)中的希格斯玻色子是物質(zhì)的質(zhì)量之源，是電子和夸克等形成質(zhì)量的基礎(chǔ)。其它粒子在希格斯玻色子構(gòu)成的“海洋”中游弋，受其作用而產(chǎn)生慣性，最終才有了質(zhì)量。而后所有的粒子相互作用，統(tǒng)一于“標(biāo)準(zhǔn)模型”之下，構(gòu)筑成大千世界。
因此，如果無法證明希格斯玻色子的存在，“標(biāo)準(zhǔn)模型”的大廈就面臨著倒塌的危險(xiǎn)，科學(xué)家也將面臨設(shè)計(jì)新的宇宙理論的抉擇。
（康娟）
（編輯：王晶）
