|
大型强子对撞机隧道内的冷磁体。 |
|
一名电焊工人在大型强子对撞机隧道内的强子对撞机的两个超导磁体系统之间忙碌着。 | |
大型强子对撞机因氦泄漏“休眠”14个月后再次重启。欧洲核子研究中心20日说,第一束质子束当晚贯穿整个对撞机,标志着对撞机恢复正常运转,为明年获取对撞机初步物理实验结果迈出重要一步。
提前9小时
欧洲核子研究中心发言人詹姆斯·吉利斯说,当地时间20日22时(北京时间21日6时)左右,第一束质子束沿顺时针方向贯穿对撞机,比预计时间提前大约9小时。
吉利斯告诉美联社:“(当时)部分科学家已回家,让我们叫了回来。”
大约两小时后,科学家将第二束质子束注入对撞机逆时针运行。
“看见质子束流再次在大型强子对撞机内运行很不错,”欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔说,“我们距离开始物理(实验)仍有一段路,但这是个里程碑,我们进展顺利。”
欧洲大型强子对撞机是世界最大的粒子加速器,建于瑞士和法国交界地区地下100米深处、总长大约27公里的环形隧道内,用于研究宇宙起源和各种基本粒子特性。来自80多个国家和地区的大约7000名科研人员参与对撞机建设。
有望超费米
当晚质子束运动速度较慢。吉利斯说,如果不出差错,欧洲核子研究中心有望提高束流速度,争取周末实现单束能量达到1.2万亿电子伏特。
费米国家实验室Tevatron粒子加速器位于美国芝加哥,单束能量可达1万亿电子伏特。
开足马力的对撞机能够确保数万亿粒子高速流过将近27公里长的地下隧道,最高速度接近每秒30万公里,相当于光速的99.99%。届时质子束每秒可在隧道内狂转11245圈,单束能量达到7万亿电子伏特。
“下一个里程碑将是低速碰撞,有望一周后实施。”吉利斯说。
按照先前的计划,科研人员将以较低速度、较小规模实施粒子对撞,积累经验后启动粒子高速对撞实验。届时,相向运行的两束高速质子束将在隧道内对撞,碰撞点将释放巨大热量和能量,模拟出宇宙大爆炸发生时的情况。
当前盛行的宇宙学观点认为,宇宙起源于大约150亿年前一次大爆炸。
避免重蹈覆辙
大型强子对撞机2008年因氦泄漏停止运转后,欧洲核子研究中心历时1年多、花费4000万美元修理并加固,避免重蹈覆辙。
对撞机2008年9月10日正式启动,当月19日在隧道第三段至第四段尝试5万亿电子伏特质子束运行时,因两块磁铁间电连接部件在强电流通过时熔化引发氦泄漏,对撞机被迫停止运作。
英国广播公司报道,科研人员更换53块超导磁铁,修复大约200个电连接部件,安装新预警系统,以防再发类似事故。
“我们对这台大型强子对撞机的认识比一年前深入得多,”欧洲核子研究中心加速器负责人史蒂夫·迈尔斯说,“我们从失败中吸取了教训。”
(据新华网)