LHC建于瑞士日内瓦和法国交界处的欧洲核子研究中心,它将质子和反质子束在地下约60米、周长约27公里的储存环中加速到7万亿电子伏特,然后相互对撞,产生目前人类在实验室里能达到的最高能量。科学家们希望借助于LHC的巨大能量,发现理论所预言的形成物质质量的希格斯粒子,了解宇宙和质量的起源,以及其可能带来的巨大的应用潜力。
北京大学物理学院院长叶沿林、教授李重生、朱守华、冒亚军是参与了LHC科研项目的众多中国科学家中的4位。根据中国政府和欧洲核子研究中心签署的合作备忘录,中国组(中科院高能所和北京大学)自1999年以来承担起LHC上两个最关键的实验探测装置之一CMS端部和桶部部分u探测器阴极室和阻性板室的研制任务,目前中国组已圆满完成该任务的研究、制造、测试、安装任务,并投入到LHC实验中。
叶沿林等4位教授介绍说:“中国国家自然科学基金委、科技部和中国科学院共同资助了这项计划,这是我国政府首次投资参与重大国际合作项目,我国共投入1800万元,贡献占CMS总价值约百分之一。我国投入巨资使来自中国的科研人员在LHC的合作研究中取得了平等的地位,可以自由获得实验数据,开展自主的物理分析工作,在分享物理成果的同时,有可能做出自己有特色的工作,取得自主物理研究成果。”
据了解,我国在为LHC做出贡献的同时,业已部署了参与LHC的运行和物理模拟与数据分析工作,并组成了相关团队,北大的冒亚军、钱思进、班勇等教授均参与其中。同时,在完成LHC任务中,中国理论物理界50多年来在物质结构和质量起源等基本问题上系统、深入的研究发挥了重要作用,北大理论物理研究所长期从事高能物理前沿问题研究的李重生、朱守华等近10位教授,在诸如物质质量来源问题、超对称理论、是否有额外的时空维数等与LHC实验紧密相关的问题上取得了一批成果。
对于LHC的实验结果,叶沿林说:“一些最重要的实验数据会在两三年内陆续产生。最重要的是,LHC实验打开了一扇门,打开了微观世界的一些未知的东西,有很多的事情可能发生。我们现在期待着我们预想的那些结果,也期待着意外的发现,因为迄今为止,人类大部分最要紧的科学发现都是意外的。物理学总是充满了惊奇,可以肯定,LHC实验之后,我们人类会更聪明。”
对于目前一些人把LHC实验与宇宙大爆炸及“黑洞”联系起来,认为这项实验会产生“黑洞”,4位科学家认为是无稽之谈。冒亚军教授说:“宇宙大爆炸及黑洞是极大的能量释放,而LHC是在实验室里,尺度上小了数十亿倍,LHC实验产生的对撞,在现实中就犹如两个小石子的对撞,能对太阳和地球产生什么影响呢?而且,宇宙射线中高能量粒子携带的能量要高出LHC加速的粒子的能量何止亿万倍,如果LHC产生毁灭世界的对撞,那这个世界每天又该被宇宙射线毁灭多少次呢?”
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