❶ 建造大型强子对撞机有什么用杨振宁等科学家为何反对我国建造
提起大型强子对撞机,大家想起的可能是撞出黑洞,有人想起的可能是希格斯玻色子。对撞机撞出黑洞是来自于人们对黑洞这种奇异天体的恐慌,而撞出希格斯玻色子则是欧洲大型强子对撞机(LHC)最辉煌的实验成就。
从网上科学兴趣群里了解到,绝大多数非高能物理专业的科学爱好者都是支持杨振宁的,那么你认为我国该建不该建?
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❷ 究竟是什么是大型强子对撞机,这个机器有什么用
2012年下半年,欧洲核子中心集结了三千多位的科学家,一起见证了历史性的一刻。这是怎么回事呢?其实,在1964年,英国物理学家彼得·希格斯与比利时物理学家弗掘羡朗索瓦·恩格勒通过理论的研究,预言世界上存在着希格斯粒子。所以,在过去的很长一段做源时间里,数千位科学家经过漫长的实验,在几百万亿次的实验数据中寻找。最终,在2012年5月13日与6月10日这两个重要的日子,发现了希格斯粒子的存在。
但科研项目总是需要大量的科研资金,大型强子对撞机也不例外,莱德曼作为当时项目的倡导者,一直在游说美国政府为此买单。然而,莱德曼申请的预算是44亿美元,可工程还未进行到一半,花费的资金已经超过了80亿美元。最终,这一项目不幸被砍掉。
❸ 强子对撞机真的会产生黑洞吗
强子对撞机无法真正产生黑洞。
据爱因斯坦的相对论描述的重力性质,大型强子对撞机内不可能产生微小黑洞。然而一些纯理论预言大型强子对撞机能产生这种粒子产品。所有这些理论都预测大型强子对撞机产生的此类粒子会立刻分解。因此它产生的黑洞将没时间浓缩物质,产生肉眼可见的结果。
大型强子对撞机内发生的撞击,与地球等天体和宇宙射线发生碰撞不同,在大型强子对撞机内的碰撞过程中产生的新粒子,一般比宇宙射线产生的粒子的运行速度更加缓慢。稳定的黑洞不是带电,就是呈中性。
不管是宇宙射线产生的粒子,还是大型强子对撞机产生的粒子,如果它们带电,它们就能与普通物质结合,这个过程在粒子穿越地球时会停止。地球依然存在的事实,返册排除了宇宙射线或大型强子对撞机可产生带电且危险的微小黑洞的可能性。
(3)欧洲强子对撞机高清图片扩展阅读
LHC(大型强子对撞机)一直试图制造出迷你黑洞,但始终未能成功。在论文中研究人森冲员对此进行了解释,认为这是因为在四个维度中产此世歼生黑洞所需的能量远大于目前LHC所能达到的能级。
利用引力虹理论,科学家们发现,在LHC中产生迷你黑洞所需的能量比先前认为的要多一点点。到目前为止,LHC已经对5.3TeV以下的能量做了测试。根据引力虹理论,这些能量还是稍微低了点。模型预测要在6维度空间产生黑洞需要9.5TeV的能量,而在10个维度中产生则需要11.9TeV的能量。
❹ 世界上最高的对撞机是哪个国家的
世界上能量最高的对撞机是欧洲大型强子对撞机。大型强子对撞机是粒子物理科学家为了探索新的粒子,和微观量化粒子的‘新物理’机制设备,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,英文名称为LHC(Large Hadron Collider)。欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器。大型强子对撞机坐落于日内瓦附近瑞士和法国的交界侏罗山地下100米深·总长17英里(含环形隧道)的隧道内。2008年9月10日,对撞机初次启动进行测试。
过程及目的
建造过程和探索微观粒子的目的
大型强子对撞器,英文名称为LHC(Large Hadron Collider)是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机,作为国际高能物理学研究之用。地理坐标为北纬46°14′00″,东经6°03′00″46.23;6.05,LHC已经建造完成。
大型强子对撞机将是世界上最大、能量最高的粒子加速器,来自大约80个国家的7000名科学家裤激和工程师。由40个国家建造。是一种将质子加速对撞的高能物理设备。它是一个圆形加速器,深埋于地下100米,它的环状隧道有27公里长,坐落于在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心(又名欧洲粒子物理实验室),横跨法国和瑞士的边境。
为了节省成本,物理学家们没有开凿一条昂贵的新隧道来容纳新的对撞机,而是决定拆掉原来安置在欧洲原子核研究中心的正负电子加速器,代之以建造大型强子对撞机所需要的5万吨设备。当两个质子束在环形隧道中沿着反方向运动的时候,强大的电场使它们的能量急剧增加。这些粒子每运行一圈,就会获得更多的能量。要保持如此高能量的质子束继续运行需要非常强大的磁场。这么强的磁场是由冷却到接近绝对零度的超导电磁体产生的。物理学家们最希望建造的是一个30公里长的机器,它能以至少5千亿电子伏的能量将电子和正电子一起粉碎胡拍袜。目前;对撞机已经发现了‘希格斯粒子希格斯玻色子的存在,升级后发现‘夸克奇异重子’五种夸克的‘味变’集合体存在,改造升级能量的加大还会‘探索发现’超对称粒子和希格斯耦合粒子与粒子的额外维相存在。
设备结构
LHC是一个国际合作的计划,由34个国家超过两千位物理学家所属的大学与实验室所共同出资合作兴建的。
LHC包含了一个圆周为27公里的圆形隧道,因当地地形的缘故位于地下50至150米之间。这是先前大型电子正子加速器(LEP)所使用隧道的再利用,贺孙隧道本身直径三米,位于同一平面上,并贯穿瑞士与法国边境,主要的部分大半位于法国。虽然隧道本身位于地底下,尚有许多地面设施如冷却压缩机,通风设备,控制电机设备,还有冷冻槽等等建构于其上。
加速器通道中,主要是放置两个质子束管。加速管由超导磁铁所包覆,以液态氦来冷却。管中的质子是以相反的方向,环绕着整个环型加速器运行。除此之外,在四个实验碰撞点附近,另有安装其他的偏向磁铁及聚焦磁铁。
在粒子入射到主加速环之前,会先经过一系列加速设施,逐级提升能量。其中,由两个直线加速器所构成的质子同步加速器(PS)将产生50 MeV的能量,接着质子同步推进器(PSB)提升能量到1.4GeV。而质子同步加速环可达到26 GeV的能量。低能量入射环(LEIR)为一离子储存与冷却的装置。反物质减速器(AD)可以将3.57 GeV的反质子,减速到2 GeV。最后超级质子同步加速器(SPS)可提升质子的能量到450 GeV。
LHC也可以用来加速对撞重离子,例如铅(Pb)离子可加速到1150 TeV。由于LHC有着对工程技术上极端的挑战,安全上的确保是极其重要的。当LHC开始运作时,磁铁中的总能量高达100亿焦耳(GJ),而粒子束中的总能量也高达725百万焦耳(MJ)。只需要10?7总粒子能量便可以使超导磁铁脱离超导态,而丢弃全部的加速粒子可相当于一个小型的爆炸。