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光纤激光器进入人类最伟大的工程项目

  ATLAS:超环面仪器(Toroidal LHC Apparatus)是另一个通用探测器,设计独特之处在于,它采用的是超环面磁铁,而不是传统的线圈。右图所示的“大轮盘”可以检测一种被称为μ子的关键粒子。

  ALICE:大型离子对撞实验(Large Ion Collider Experiment)研究铅离子的对撞。这种对撞会产生被称为夸克-胶子等离子体(quark-gluon plasma)的原初火球。ALICE也会研究质子对撞,并将质子对撞当作铅离子对撞的参考基准。

  LHC项目重点事件回顾:

  1、LHC最新碰撞实验产生大爆炸瞬间微小液滴

  目前,大型强子对撞机(LHC)现已成功创建138.2亿年前宇宙大爆炸瞬间形成的微型原始态液滴。这项惊人研究结果是通过点燃质子“子弹”进入铅离子,形成类似血溅效应的亚原子结构。

  美国范德堡大学物理学家使用大型强子对撞机数据分析了粒子加速器中探测器质子和铅离子的碰撞过程,直到近期,大型强子对撞机仅进行子质子-质子或者铅离子-铅离子的高能量碰撞实验,因此铅离子与质子发生碰撞是一个全新的挑战。

  铅离子是单个质子质量的208倍,可携带更多的能量。因此,自然方式进行铅离子-铅离子碰撞具有很强的能量性。2010年,大型强子对撞机已进行了铅离子-铅离子碰撞,揭晓了宇宙大爆炸瞬间产生的特殊状况。为了获得更多奇特状态的物质,质子-铅离子碰撞测试成功地获得了意外发现。

  范德堡大学研究人员在筛选大量质子-铅离子碰撞数据时,发现实验中形成了原始态微小物质液滴,该液滴直径仅是3-5个质子的直径,大约是氢原子直径的十万分之一,或者相当于病毒直径的一亿分之一。负责研究分析重离子碰撞实验的物理学教授朱莉娅-维尔科斯卡(Julia Velkovska)说:“在这项发现中,我们看到了集合行为的起源,无论我们使用何种物质,在我们开始观察流动状态的集合行为之前,猛烈的碰撞足以产生大约50个亚原子微粒。”

  在宇宙大爆炸之前的瞬间,所有物质都处于高能量、高温液态结构,所有物质和作用力混合在一起。当宇宙快速冷却和膨胀,这些物质开始从自然基本力中分离,令粒子物理学家产生浓厚兴趣的是一种叫做夸克-胶子等离子体物质状态,通过逐渐增加能量的离子碰撞,宇宙大爆炸的状态将瞬间被复制,使我们观察到138.2亿年前并未自然存在的物质状态。

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