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LHC撞出迷你版“宇宙大爆炸”
  文章来源:科技日报 刘霞 发布时间:2010-11-10 【字号: 小  中  大   

据英国《每日邮报》11月9日报道,科学家借助欧洲大型强子对撞机(LHC),让铅离子以接近光速的速度对撞,成功创造出了迷你版的“宇宙大爆炸”,产生了一个温度为太阳核心温度100万倍的火球,也意味着产生了夸克—胶子等离子体。在宇宙大爆炸初期,正是这种夸克—胶子等离子体填满了整个宇宙。科学家表示,该项科研成果将用于解释137亿年前宇宙诞生之初的物质形成过程。

据悉,铅离子4日开始注入对撞机,7日零时30分探测到首次铅离子束流的对撞,8日11时20分获得铅离子对撞实验所需稳定条件,实验正式开始。现在,实验成功创造出了迷你版“宇宙大爆炸”。

ALICE(LHC的一台探测器)铅离子对撞实验的科学家、伯明翰大学物理学家戴维·埃文斯表示,他们对这一成就激动万分,实验获得了有史以来最高的温度和密度。这个过程发生在一个安全、可控的环境内,生成了炽热和超稠密的亚原子火球,其温度超过10万亿摄氏度,在这样的温度下,组成原子核的质子和中子会被融化,产生夸克—胶子等离子体。  

欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔解释道,之所以产生如此巨大的能量,是因为铅离子含有28个质子,因此,两束铅离子束流被加速后,单束最高能量远高于质子束流能量,达到287万亿电子伏特。

英国理论物理学家约翰·埃利斯自1978年起为欧洲核子研究中心工作,他撰文表示,从严格意义上说,LHC没有重现大爆炸,但它确实成功再现了大爆炸发生后极短时间内宇宙小范围的情形。实验将为宇宙的早期演化研究提供新的线索;也为基础理论物理研究提供新的途径,包括一些由弦理论提出的观点。

科学家希望,通过研究夸克—胶子等离子体,可以加深他们对强相互作用力的了解,强相互作用力是自然界存在的四种基本作用力之一,它不仅让原子核紧紧地依附在一起,而且对它们98%的质量负责。另外,研究夸克—胶子等离子体,也有助于科学家研究宇宙形成之初的状态以及物质变化过程。

LHC栖身于瑞士和法国交界地区地下100米深处的环形隧道内,隧道总长约27公里。科学家希望通过在对撞机内实现极高能量的粒子对撞,模拟出与宇宙大爆炸后最初状态类似的环境,从而深入研究宇宙起源和各种基本粒子的特性。

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