大型强子对撞机

物理学家去极端的长度来解决的一些宇宙的奥秘。大型强子对撞机(LHC)是一个巨大的,16.7英里(27公里)长的环包含9300超导磁体埋109码(100米)的地下日内瓦附近穿越瑞士和法国边境。它是世界上最大的粒子加速器(以及世界上最大的任何类型的机器),旨在研究已知的最小的粒子是一切的基石。LHC有潜力改变亚原子粒子物理学的科学认识和宇宙的大尺度结构。每个磁铁必须冷却到1.9 K (-456.3°F;-271.3°C)使用液氮和液氦在加速器操作之前。

对撞机作品通过两束粒子,称为强子,质子或铅离子,加速他们对彼此相反的方向在对撞机的超高真空。粒子可以环游强子对撞机的循环多次获得速度,然后他们旨在相互碰撞。这两个强子碰撞以极高的能量,重建条件类似发生在大爆炸之后。实验设计和监测结果的科学团队来自世界各地。当粒子加速器在全功率运行,数以万亿计的质子将种族在跟踪每秒钟11245倍,以99.99%的光速旅行。近6亿的碰撞将每一秒,14 Tev的能量(teraelectronvolt)。温度在碰撞点生成将超过100000次温度比太阳的中心,而周围的冷却环加速环将冷比外太空。

在大型强子对撞机粒子探测系统包含有史以来建造的最大的和最先进的探测器,能够记录超过6亿个质子碰撞的结果与微米/秒

(1 -millionth米)的精度。电子触发系统内粒子的通道测量时间为几纳米第二,和粒子的位置已知几个上百万(m)。这些探测器提要信息世界上最强大的超级计算机科学,包括成千上万的电脑位于世界各地的分布式计算网络中称为网格。大型强子对撞机实验产生的数据量将达约1%的全球产量信息,所以需要一个庞大的计算机网络分析和存储数据。

大型强子对撞机遇到了一些问题,推迟了初始测试几个月,但它应该揭示许多悬而未决的问题在宇宙学和宇宙的早期历史,以及基本粒子物理学。一些实验是为了确定为什么一些粒子有质量,而另一些显然不。

抑制扩张。宇宙中相对高密度的物质会导致它减速并最终崩溃在本身,形成一个“大紧缩”,也许是紧随其后的是一个新的大爆炸。宇宙学家们称这封闭的宇宙模型。一个低密度的宇宙永远将扩大,形成所谓宇宙学家开放的宇宙。在这些端员之间的模型是一个“平”的世界,将扩大更加缓慢,直到它就僵在了那里。

另一个大爆炸理论被称为稳态理论,宇宙中被认为存在于一个永恒的状态没有开始或者结束,与物质不断被创建和销毁。稳态理论没有充分考虑宇宙背景辐射。几乎多年宇宙学家认为,宗教,大爆炸理论还是稳态理论更好的解释宇宙的起源和命运。最近,通过引入新的高性能的仪器如哈勃太空望远镜,凯克镜子数组,和超级计算机,许多宇宙学理论观点的融合。一个新的,所谓宇宙标准模型已经先进,目前正在完善,以反映这融合的观点。

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