离子对撞机追寻质量的起源 揭秘欧洲大型强子对撞机

发布网友 发布时间：2024-10-21 11:20

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热心网友 时间：2024-10-21 14:36

地球上最大的粒子粉碎机——欧洲大型强子对撞机（LHC）的启动面临了新挑战。两位美国公民对LHC计划提出了诉讼，要求推迟其启动时间，声称该机器可能产生危险的粒子或微型黑洞，从而导致地球毁灭。LHC计划在瑞士的欧洲粒子物理中心建造，科学家们希望于今年7月中旬开始运行，但夏威夷的Luis Sancho和Walter Wagner以法律手段阻止，要求在安全性得到证实前，不启动LHC对撞计划。他们点名的美国科研机构包括能源部、国家自然科学基金会和芝加哥附近的费米实验室。

美国能源部和费米实验室表示将不对此发表评论，坚持认为此为司法部门处理的法律案件。CERN的发言人James Gillies反驳称，这些诉讼要求是“彻底的胡说”。他强调LHC将在今年启动，并将带来关于宇宙的激动人心的新物理学认识。一年后，地球依然存在。

LHC将通过将质子加速到巨大能量并进行对撞“粉碎”，来模拟大爆炸后不足十亿分之一秒的情况。物理学家希望通过这一过程解开粒子为何存在质量（即验证希波斯粒子，即上帝粒子）、空间是否隐藏着额外维度等长期以来的重大和基本难题。

然而，Sancho和Wagner提出了一些理论假想，称LHC可能制造出吞没地球的粒子，如“杀手奇异子”（一种包含非通常夸克的假想粒子物质）。如果一种奇异子十分稳定且带有负电，它就有可能“吃”普通物质的核子，并将其转变为奇怪的物质。最终，一系列危险的连锁反应将毁灭整个地球和每一个人。

然而，2003年关于LHC安全性的评审报告认为，“它没有导致任何可能威胁的基础”。报告虽然承认LHC有微小几率能创造出短暂的迷你黑洞或磁单极子，从而破坏普通原子的质子，但它得出结论认为，任何一种假想的情况都不会导致灾难。此外，物理学家还计划在4月6日CERN的一个招待会上讨论安全性问题。实际上，在美国Brookhaven国家实验室当年兴建“相对论重离子对撞机”（RHIC）时，Wagner就提出了类似的担忧。Gillies表示，RHIC于2000年已经开始运行，至今地球依然安全。此外，比LHC高得多的能量碰撞在自然界中频繁发生，宇宙射线粒子能以接近光速穿过银河系周围。月球已经经历了50亿年的这种碰撞影响，也没有被贪婪的黑洞或杀手奇异子毁灭。

然而，Sancho和Wagner认为CERN的安全性评审“马马虎虎”，低估了潜在风险，并认为上述的宇宙射线辩解是误导性的。他们在诉讼文件中称：“被告不经意间将创造出一种危险的物质形式……或者不安全的物理学环境状态，这种影响在范围上可能同时是局部和国家层面的，并且波及每一个人。”

高能物理对撞机可以按照其加速粒子的种类进行分类，强子对撞机是其中一种，它加速的粒子是强子。由夸克组成的粒子称为强子，它包括重子和介子。在重子中，相对稳定的是质子和中子，而中子不带电，无法实现加速过程。也就是说，目前可行的强子对撞机所加速的粒子是质子。当前世界上能量最高的强子对撞机位于瑞士日内瓦，由欧洲核子研究中心建造的大型强子对撞机将投入运行，届时将成为世界上能量最高的强子对撞机，它能使质子－质子在14TeV的质心能下对撞。