欧洲对撞机用什么存储技术？

果媽? 2024-11-29 12:34:16

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中否应该制造与欧洲核子中心（cern）正规划建造升级的粒子对撞机（lhc项目）相同亮度和频率的大型科研工程，说到底，还应该观测一下欧洲这台设备的基本情况和运行状况，为此我今天根据要点简单的解剖一下lhc的情况。正在**举国之力迎接奥运会之时，2008年9月10日上午9时36分左右（北京时间15时36分），被称为世界规模最庞大的科学工程的欧洲大型粒子对撞机（large hadron collider，简称lhc），在位于瑞士-法国边界的对撞机控制室正式启动。随着第一束质子束被注入，安装在地下100米深的27公里长环形隧道内的世界上最大的粒子对撞机开始运行。这是一个国际合作的项目，最初构想从1980年出现，1994年开始设计建造，因数次超过预算磕磕绊绊的持续建设至2008年完成。它由欧洲20个**联手发起，21个欧盟**和以色列是cern的主要出资人，总投资达超过100亿美元。光是建设lhc相关的仪器设备一期投入就花费了数十亿美元，每年的维护费用超过10亿美元。据估计，大型强子对撞机的寿命周期仅为15年，来自80多个**和地区的约7000名科学家和工程师参与了建设，其中作为观察国的**有60余名科学家（其中近40人为**科学家）参与强子对撞机实验。参与了4个大试验的设备建造，**科学院高能物理研究所、北京大学、清华大学、**原子能科学研究院、**科技大学、**学、山东大学、华中师范大学和华中科技大学等科研院所和高校的科研人员参加了部分实验。**科学家可以平等地享用对撞试验产生的100%的数据。欧洲大型粒子对撞机建于瑞士和法国边境地区地下100米深处的环形隧道中，隧道全长26.659公里。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，主要的部份大半位于法国，走完全程要花4个多小时。你可以将百慕大、摩纳哥和4个梵蒂冈塞进它所占的区域内。隧道内将维持在-271℃的极低温。这一温度将会出现超导现象，使得粒子在管道中几乎不受任何阻力，以至接近光速。在一项长达10小时的实验中，粒子束的运行距离可能超过100亿公里(60亿英里)，足以在地球与海王星之间做个往返。在达到最大强度时，每一个粒子束拥有的能量相当于一辆以每小时1600公里(1000英里)行进的汽车。大型强子对撞机将消耗120兆瓦电量，相当于日内瓦所有家庭的用电量。lhc可以将两束质子分别加速到7tev（7万亿电子伏特）的极高能量状态，并使之对撞。其能量状态可与宇宙大**后不久的状态相比。科学家希望，能够在对撞机前所未有的对撞能量帮助下，制造“迷你版”宇宙大**之后的瞬间状况，探秘“希格斯玻色子”(higgs boson)，“暗物质”，“暗能量”等其他未解之谜，探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理领域。有些科学家为了使用大型强子对撞机等待了20年，比如当时还在世的霍金。英国《**》网站当年9月9日发表文章，题目是“霍金用50英镑就世界、宇宙和上帝粒子打赌”，文章写道：当世界上最大的原子粉碎机开始进行粒子撞击的时候，有一种可能性是，它会产生一个微型黑洞。如果这种微型黑洞出现，地球不会如某些杞人忧天者所说的那样被摧毁———但它会为**·霍金教授赢得诺贝尔奖。这也是霍金的原话，他说，虽然几率很低，但如果这台对撞机制造出一个黑洞，从而证实了自己的理论，毫无疑问他会获得诺贝尔奖。这也是很多科学家的担心，他们认为越来越高的频率和亮度的对撞机迟早会造成微型黑洞，并对地球本身造成严重的影响，本身人类的现代物理学就只是一个推测出来的理论而已，科学家们现在甚至对某些现象的原理都无法解释清楚，甚至可以说有相当一部分人都不知道自己到底在干什么。在这种情况下冒然进行实验，用一种“舍不得孩子套不着狼”的精神着实有些作死的意思。更要命的是，虽然cern和lhc发现了“上帝粒子”希格斯玻色子，也难以将其转化成可利用的技术造福于人类，而其他的发现则微乎其微，这很大程度上是因为目前的投入以及强度不够，为了有更重要的发现，这迫使它不得不在2019年年初提出了一项野心勃勃的计划，未来将建造一台新的加速器，长度将会是现在世界上功能最强大的大型强子对撞机的4倍，也就是27公里的4倍。功率是大型强子对撞机的10倍，是一个巨大的管状回路结构。最多可能耗资210亿欧元，折合成人民币大概是1617亿元。只要最后建成，未来环形对撞机将会成为有史以来功能最强大的粒子对撞机。欧洲核子研究中心希望，新加速器的建设能发现新粒子，开拓物理学的新领域，而欧洲规划的升级版加速器这与王怡芳院士团队要在**建设的粒子对撞机的规划相当。这不由得让我想起在上个月王怡芳院士在接受采访时候说的话：**是时候建设下一代大型粒子对撞机了，“我们跟欧洲是有竞争的，我们建了它们就建不了，它们建了我们就建不了。他们的规划方案跟我们一样，在世界范围内建设两台同样的大型对撞机显然没意义。”谁能够建、谁先建成，谁就将成为这个领域的领跑者。**大型粒子对撞机首期投入仅需要360亿即可。目前，世界上百亿级专用装置有几十个，**一个都没有，这是不合适的。这将是**引领世界基础物理研究和成为粒子物理世界中心的最好机会。在未来科学大奖的颁奖典礼上，他特别将自己获得的50万美元奖金全部捐出设立基金用于大型粒子对撞机建设，并掷地有声的说出了：我们应该对人类有较大贡献，应该在文学、艺术和纯粹科学方面对人类有较大贡献，要有媲美我们的祖先、能载入人类史册的贡献。这凌云的气势，万众的豪情当时让我虎躯一震，不由感动的痛哭失声，好几个晚上都心潮澎湃，甚至想起了霍金，深深为我们**拥有这样一位应该会主导**大型粒子对撞机建设，看起来好像不求名不求利（也不知道是不是真的），着眼于全球领先的基础科学以及**人对全世界贡献的伟大科学家感到由衷的敬佩和自豪。 20210311

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