2010-03-30

LHC 在 330 進行 7 TeV 實驗 (Updated)

Large Hadron Collider 7 TeV experiment on March 30
http://www.physorg.com/news188572366.html

March 23, 2010

(PhysOrg.com) -- 當粒子束慣常在 3.5 TeV 的能量下於 Large Hadron Collider 中循環,且尚未達到粒子加速器最高能量狀態時,CERN 已設下 LHC 研究計畫開始的日期。達到 7 TeV(每道射束 3.5 TeV)的首度碰撞嘗試預計在 3/30 進行。

"當二道粒子束達到 3.5 TeV 時,我們就接近 LHC 物理學計畫的啟動了," CERN 的加速器與技術主管 Steve Myers 解釋。"但我們在碰撞之前仍有許多事要做。光是讓射束排成一直線本身就是一種挑戰:那有點像把針發射穿過大西洋,然後讓它們在半途相撞。"

從現在到 3/30 之間,LHC 團隊將以 3.5 TeV 的射束運轉,讓射束控制系統開始試車(commission),這套系統能保護粒子偵測器避免受到迷走粒子的傷害。這些系統全都得在碰撞能夠開始前完全投入(commissioned)。

"LHC 並非隨開即用的機器(turnkey machine)," Myers 解釋。"這部機器將運作良好,但我們仍需要在試運轉階段多待一些時間,而且我們必須確認首度碰撞嘗試夠精確。那可能要花幾小時或甚至數天的時間才能得到「對撞」。"

CERN 最近所開啟的主要研究新機器,大正負電子對撞機(Large Electron Positron collider, LEP)是在 1989 年,那時他們從首度嘗試碰撞到第一次記錄下碰撞,花了三天的時間。

目前的 LHC 從 2009 年 11/20 開始運作,循環的射束首度達到 0.45 TeV。里程碑很快就被追上,孿生繞行的射束在 11/23 確立,11/30 創下 1.18 TeV 的射束能量世界記錄。在 LHC 於 2009 12/16 關閉時,創了另一項 2.36 TeV 的對撞記錄,且記錄下數量龐大的資料。在 2009 年的運作時段中,LHC 四大實驗(ALICE, ATLAS, CMS 與 LHCb)的每一種記錄下超過百萬次的粒子碰撞,那將流暢地散佈,讓全世界的 LHC 運算網格能夠分析。第一篇物理論文很快就出爐。在一段短暫的「技術性中止」後,射束開始在 2010 年 2/28 開始循環,而首度達到 3.5 TeV 的加速則是在 3/19。

一旦 7 TeV 碰撞確立,計畫是連續不斷地運作 18-24 個月,並在 2010 年終有一次技術性停止。這將會為所有潛在的發現領域帶來充分的資料,使 LHC 穩居世上最重要的高能粒子物理學設施。

※ 相關報導:

Geneva atom smasher sets collision record

* LHC First Physics Webcast
http://webcast.cern.ch/lhcfirstphysics/

* First physics from the Large Hadron Collider's CMS detector
http://www.physorg.com/news185649606.html

首度有質子在LHC 中撞毀

1 則留言:

fsj 提到...

大強子對撞機 撞出高能「煙火」

【聯合報╱記者蔡永彬/台北報導】2010.03.31

經過一年半的修復,世界上最大的科學儀器「大強子對撞機」(Large Hadron Collider,LHC),台北時間昨晚6點57分在歐洲核子研究中心(CERN)啟動對撞,對撞能量達7兆電子伏特,成功爆出美麗「煙火」。對撞實驗目的是要模擬宇宙形成之初的狀態,探究「質量」和「空間」形成之謎。

外電報導,LHC30日啟動對撞時,前兩次質子束還未加速到最高能量前就消失不見,直到第三次重新注入質子束才對撞成功。

在電腦螢幕上顯示出撞出美麗煙火的那一剎那,全體的工程師都振臂高呼,鼓掌歡慶,並且開香檳慶賀。

中央大學物理系教授張元翰表示,對撞成功後,將進行粒子物理實驗,預期將穩定運行1年半到2年,利用實驗數據檢驗各種可能的新現象。目前預計到明年底結束這一輪的實驗,進行設備升級,2013年將重新啟動,並將能量提高到14兆電子伏特。

目前普遍認知宇宙是由130至150億年前的一場大爆炸(Big Bang)形成。研究團隊解釋,對撞實驗把質子加速到趨近光速,模擬宇宙形成之初的狀態,對撞能量相當於10的17次方度的高溫,可以觀測大爆炸後100 兆分之一秒的現象;達到7兆電子伏特的對撞能量,可以說是粒子物理的重要里程碑。

另一個待解開的謎題是:宇宙生成之初,會產生等量的「物質」與「反物質」,可是目前都只看見「物質」,「反物質在哪裡?」;知名小說達文西密碼的前傳「天使與魔鬼」中,反物質被神秘教派偷取,意圖作為摧毀梵諦岡的武器。研究團隊希望能透過實驗,探知宇宙形成之初的真相。

台灣大學物理系副教授陳凱風透過網路視訊看CERN的現場直播,昨晚7點半就已看到一個成功撞擊的圖像。「可以說是很『花俏』的事件」、「(圖像)有點像煙火」。參與研究長達7、8年的中央大學物理系助理研究員郭家銘,形容這是一個從無到有、非常奇妙的過程,他非常感動。

LHC是有史以來最大的科學儀器,台灣團隊從2000年開始參與。中央研究院和37個國家、69個研究機構共同建造ATLAS(超導環場)偵測器。

中央大學和台灣大學則加入CMS(緊湊渺子線圈)的Preshower(前置簇射探測器)實驗,優秀的表現成為組裝成功的關鍵。

※ 相關報導:

* 大強子對撞器 成功模擬宇宙誕生
http://www.libertytimes.com.tw/2010/new/mar/31/today-int1.htm

* 總能量達七兆電子伏特 LHC成功對撞年底前要暗物質現形
http://news.chinatimes.com/world/0,5246,50403196x112010033100161,00.html