看一看世界上能量最高的物理機器內(nèi)部是什么樣子的

在歐洲核子研究委員會(CERN)的大型強子對撞機(LHC)是世界上有史以來最令人印象深刻的粒子碰撞機,而且運行這部機器的工作人員就是從事著一項具有豐碑式的工作,那就是需找世界上從未被發(fā)現(xiàn)的新鮮事物。

他們已經(jīng)獲得了多次成功。在2012年的時候,在歐洲核子研究委員會工作的科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子,并且就在上個月的時候,這個委員會宣布他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了五夸克態(tài)新粒子。

這部大型強子對撞機是世界上最大、能量最高的粒子加速器,所以它使得以上的發(fā)現(xiàn)都成為可能。這部機器坐落于日內(nèi)瓦附近瑞士和法國的交界侏羅山地下100米深的位置,且這部機器長達16英里。

在加速器里面,高能粒子流以接近光速的速度相互碰撞來模仿宇宙大爆炸后瞬間發(fā)生的景象。然后科學(xué)家就可以研究由這種碰撞而產(chǎn)生的粒子了。

由于升級的需要,這個大型強子對撞機已經(jīng)停用了兩年的時間。修善后的大型強子對撞機將會在今年四月份重新啟用,物理學(xué)家可以來測試“之前未能完成的理論”并且來尋找新的粒子。近期發(fā)現(xiàn)的五夸克就是這部機器整修后能力的體現(xiàn)。

“如果我們不能發(fā)現(xiàn)新的粒子,那么這將會是一場大災(zāi)難?!?歐洲核子研究委員會的物理學(xué)家Eva Barbara Holzer對商業(yè)內(nèi)幕說。

我們最近走訪了歐洲核子研究委員會位于瑞士的總部,獲得了一手資料:

當你走近這棟建筑物的時候,你所能夠看到的第一件事就是控制室其實就是一個對地下對撞機樣子的提示。

這就是地下的對撞機的樣子。這個對撞機在地下328英尺長的隧道里面,所以這里的雜散輻射是不能到達地面的。大型強子對撞機里的隧道大概有16英里長。

控制中心對于大型強子對撞機而言是至關(guān)重要的。大量的顯示屏都在播放著對撞機活動的監(jiān)控視頻。

這些顯示屏顯示著來自加速器的測量數(shù)據(jù)、信息、示意圖和機器內(nèi)電子網(wǎng)絡(luò)的簡要信息,并且會警報一些可能的危險信息和技術(shù)問題。

這個房間的內(nèi)部是四個磁鐵的形狀,每一個槽部都由不同的技術(shù)部門來操作,所以不只是大型強子對撞機由這里控制。

每個在歐洲核子研究委員會的粒子加速器都是由在這個控制中心房間來操作的。在這些槽部的中心是一個會議桌。

負責控制中心的都是物理學(xué)家和工程師,他們來監(jiān)控大型強子對撞機和加速器的運行情況。在歐洲核子研究委員會里年代最久的加速器是從1959年就開始運行了。

每天這里都會有大量的數(shù)據(jù)進入,所以這里需要全天監(jiān)控。

如果在這里的工程師和操作員發(fā)現(xiàn)了大型強子對撞機哪里運行的不正常,這里的全天候待命的工作人員就會立即趕來并進行修復(fù)。

在控制中心是8小時輪班制。當替班的人來的時候,他/她會被簡單的告知在過去的8小時里發(fā)生了什么。

這些圖表對于那些沒有掌握大量有關(guān)加速器網(wǎng)絡(luò)的人而言是不能理解的。

在監(jiān)控中心工作是緊張的,但是當這個團隊完成了一項重大的發(fā)現(xiàn)時,他們會用香檳來慶祝。那些在墻上屏幕下的空瓶子就是他們的戰(zhàn)利品。

監(jiān)控中心并不總是嘈雜的。在白天我們在的時候這里是相當安靜的,并且人也不多。

這個操作臺是眾多在監(jiān)控中心重要的顯示屏中的一塊。

它控制這大型強子對撞機的運行并且能夠接近對撞機的不同區(qū)域。

來到在地下的對撞機并不是件容易的事。必須經(jīng)由地面控制臺的人控制操作才能進入。

當這個加速器在運行的時候,人們是不允許接近的,因為會有被輻射的危險。但是有時,維修隊需要接近加速器來修復(fù)問題。

在地下的區(qū)域是由攝像機來監(jiān)控的,這樣的話在地面上的人員就能夠確保那里不會有外人進入。

進入大型強子對撞機(從有門的那張圖片那里),你必須穿上頭盔、特制鞋子和測定氧氣的偵測器,還有就是能夠確保你呼吸的裝置。

大型強子對撞機將會得到進一步的加強和升級,并且會在2019年的時候經(jīng)歷一次歷時更長的關(guān)閉維修。那次的升級將會花費數(shù)年的時間來完成,但是一旦他們完成了升級,大型強子對撞機將能夠進行是目前10倍速率的粒子沖撞實驗。

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2016-04-08
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