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大型强子对撞机七宗最:平凡人类如何寻宇宙创世上帝魔法?

大型强子对撞机七宗最:平凡人类如何寻宇宙创世上帝魔法?

       为什么谢耳朵从九岁起就梦想着看大型强子对撞机?(LHC)?

       他甚至和佩妮发生了撕裂战争…

大型强子对撞机七宗最:平凡人类如何寻宇宙创世上帝魔法?

       为什么大型强子对撞机?(LHC)是世界物理学家眼中的圣地?

       为什么人类要花很多钱来建造历史上最大的科学仪器?

       敲天堂之门,普通人如何寻找宇宙创造的上帝魔法?

       什么是大型强子对撞机,让科学家撕裂,意味着什么?

       ? 第一宗最

       史上最大型科学仪器

       大型强子碰撞机是人类建造的最大的机器。它位于瑞士日内瓦欧洲核研究中心日内瓦附近,横跨法国和瑞士的边境。它是一种深埋在侏罗山地下100米长约27公里(包括环形隧道)的圆形加速器。大型强子碰撞机可使高能质子碰撞,产生高能反应。

       然后,能量转化为质量,产生新的粒子。大型强子对撞机研究的对撞过程类似于大爆炸后第一万亿分之一毫秒内的过程。这个过程将告诉我们,在宇宙形成的早期阶段,物质和相互作用力的本质以及一些超小尺度的东西。你可以把大型强子对撞机看作是一个超级显微镜,它可以让我们在很小的尺度上看到粒子和相互作用力——这个数量级是1亿分之一毫米。

       ? 第二宗最

       历史上最冷的科学实验

       超导磁铁需要在大型强子对撞机中1.9K(即高于绝对零度1.9°C)这是我们在宇宙中已知的最冷的大范围区域——它甚至比太空还要冷。

       ? 第三宗最

       历史上最强的磁场

       超导二极磁铁在大型强子对撞机中产生的磁场强度是地磁场的10万倍以上,是人类工业生产的最强磁铁。

       ? 第四宗最

       历史上最大、最完整的真空环境

       大型强子碰撞机容纳质子管道中的真空,其气压为大气压的10万亿分之一,是大面积制造的最完整的真空。该系统必须去除尽可能多的物质,以保持氦的温度足够低,因为任何误入歧途的分子都可能带走热量和能量。最重要的是,质子束所在的区域必须尽可能没有气体。

       如果有气体,质子可能会与之发生碰撞,破坏质子束的良好循环过程。因此,质子束内部的压力极小,小到大气压力的10万亿分之一——这是表面100万米高、极薄大气的压力。在大型强子碰撞机中,9000立方米的空气被抽出来迎接质子束的到来。

       ? 第五宗最

       历史上最高能标

       所谓能量标准,是指能量等级。大型强子对撞机对撞的能量标准是地球上使用的最高能量标准7000GeV~14000GeV。它让我们回到最远的时间,研究早期宇宙的相互作用。大型强子对撞机能量巨大。它的磁场本身包含相当于几吨TNT炸药的能量,参与碰撞的粒子束含有前者1/10的能量。

       这些能量含有10亿克的物质,而后者只是日常环境中亚微观结构的小灰尘物质。当机器中的粒子束准备好出发时,高度集中的能量被倾注到一个8米长、1米直径的石墨罐中,用1000吨混凝土包裹。

       ? 第六宗最

       历史上最昂贵的科学仪器

       大型强子对撞机技术昂贵,每一个最都意味着巨大的开支。90亿美元的大型强子对撞机也使它成为人类历史上最昂贵的机器。欧洲核研究中心承担了从德国到保加利亚的20%的费用0.2根据自身的经济实力,欧洲核研究中心的20个成员国都做出了不同的贡献。其余费用由包括美国、日本和加拿大在内的非成员国承担。

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