The giant Atlas detector will search for hints of the elusive Higgs boson particle
The LHC's tunnel runs for 27km under the Franco-Swiss border
大型強子對撞機(LHC)被冷卻 成宇宙中溫度最低地區之一
改寫自科學網
大型強子對撞機(LHC, The Large Hadron Collider)已成為宇宙中溫度最低的地區之一
強子對撞機的所有8個組成部分現已被冷卻到1.9K(攝氏零下271度, -271C; -456F)這一操作溫度，低於外太空溫度。
據國外媒體報導，經過冷卻後，備受關注的大型強子對撞機(LHC)已成為宇宙中溫度最低的地區之一。強子對撞機的所有8個組成部分現已被冷卻到1.9K(攝氏零下271度，華氏零下456度)這一操作溫度，低於外太空溫度。
大型磁鐵能夠彎曲強子對撞機周圍的粒子束，它們利用液態氦幫助對撞機保持這一絕對低溫。強子對撞機位於法國-瑞士邊境地下一條27公里長的環形隧道內，磁鐵則被從頭至尾置於隧道之中。據悉，對撞機將於11月下旬重啟，對其進行冷卻是重啟前的一個重要步驟。
2008年9月19日，由於所謂的磁鐵“熄滅”導致一公噸液態氦滲入隧道，大型強子對撞機被迫關閉。液態氦洩露事故發生後，對撞機必須進行加溫以達到進行維修需要的溫度。大型強子對撞機是有史以來研製的功率最大的物理學設備，能夠重建大爆炸之後的宇宙初期形態，由位於日內瓦的歐洲粒子物理研究中心(CERN)負責操作。
實驗過程中，兩個質子束將被導入穿過磁鐵的管道內。在環形隧道內，質子束將以接近光速的速度以相反方向飛行。在隧道周圍指定的點，攜帶巨大能量的質子束相遇並發生碰撞。科學家希望在撞擊產生的碎片中發現新的粒子，以便從根本上加深對宇宙本質的瞭解。
大型強子對撞機的操作溫度接近零下273.15攝氏度這一絕對零度，絕對零度是可能達到的最低溫度。相比之下，外太空遙遠區域的溫度大約在2.7開氏溫度(零下270攝氏度 ，零下454華氏度)左右。
在設計上，強子對撞機採用的磁鐵具有超導性，能夠讓電流通過時遭遇的阻力降為零，進而將能量損失降至最低。為了具有超導性，磁鐵必須被冷卻到相當低的溫度。出於這個原因，對撞機採用了一個複雜的低溫線路系統並利用液態氦作為製冷劑。迄今為止，還沒有如此大規模的粒子物理學研究設備在如此低溫條件下運行。
在質子束繞27公里長的隧道運行前，工程師必須測試對撞機的新熄滅保護系統，同時進行磁鐵供電測試。目前，質子束已經被送到大型強子對撞機“門前”。據悉，將一個低強度質子束導入對撞機最短需要一周時間。對質子束的測試只涉及對撞機自身組成部分，而不是整個環形隧道。
官員們計畫在11月下旬讓一個質子束繞對撞機環形隧道運行。在此之後，工程師將進行低強度質子束對撞實驗，為科學家提供他們獲得的第一手資料。質子束的能量隨後將被提高以進行第一次高能對撞。所有這些標誌著大型強子對撞機研究計畫正式啟動。高能對撞預計於12月進行，但據歐洲粒子物理研究中心公關部負責人詹姆斯•吉利斯透露，對撞時間很有可能推遲至2010年1月。
吉利斯博士表示，對這個加速器進行操作是一件非常細緻的工作。“在對質子束進行加速的同時，你不得不因它們之間的距離而深深感到擔憂。而等到希望它們進行碰撞時，你又希望它們盡可能靠得近一些。”他指出：“如果出現錯誤，你就可能失去質子束。整個過程需要一段時間才能趨於完美，在此之後，你所要做的就是等待碰撞發生。我們可以這樣理解對撞機最後控制元件與碰撞點之間的距離，有點像位於大西洋兩岸的兩根織針進行碰撞。”
官員們計畫在耶誕節和新年假期進行短暫休整，屆時實驗室將關閉。雖然管理人員已就如何在這段時間內完成相關工作進行討論，但吉利斯表示後勤保障是一項非常複雜的工作。促使作出冬季關閉決定的主要因素是工人合約，合約問題需要重新進行談判。
官員們表示，早期預警系統(熄滅保護系統)的升級將防止2008年導致對撞機關閉的類似事故發生。這種升級包括在對撞機周圍安裝數百個新探測器。2008年的事故發生後，歐洲核子研究投入大約4000萬瑞士法郎(2400萬英鎊)對強子對撞機進行修復，其中就包括升級熄滅保護系統。
BBC原文報導
LHC gets colder than deep space
By Paul Rincon
Science reporter, BBC News
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