作者:记者 唐琳 来源: 发布时间:2013-9-27 16:51:39
CERN,全世界共同的财富

 
“找到‘上帝粒子’了!”
 
2012年7月4日,对于全世界的高能物理学家而言,它的意义绝对不是美国独立日那么简单的。
 
就在这一天,来自欧洲核子研究中心(CERN)的科学家扔下了一枚重磅炸弹,威力足以把整个科学界炸开花儿。
 
在这场新闻发布会上,CERN称发现了一种新的亚原子粒子,而可能正是难以捉摸的、有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子。
 
50年来,全球数千名科学家艰辛努力所等待的结果,花落CERN。
 
“上帝”的亲吻
 
2012年7月,英国物理学家彼得·希格斯收到一张价值100美元的支票,而邮寄者正是他的同行、鼎鼎大名的史蒂芬·霍金。
 
1964年,希格斯发表了一篇文章,预言一种能吸引其他粒子进而产生质量的玻色子的存在,并认为这种玻色子是物质的质量之源。这种理论中的粒子后来被别人以“希格斯”的名称命名,绰号“上帝粒子”。
 
霍金却与希格斯打赌:“上帝粒子”不可能存在。
 
当其他粒子相继被发现,48年来,“上帝粒子”却始终遁形。正当这场半个世纪的赌局天平渐渐倾向霍金一方时,CERN的欧洲大型强子对撞机(LHC)将其一锤定音。
 
“上帝”亲吻了CERN,而这绝不是一个偶然。
 
LHC是当今世界最大、能量最高的粒子加速器,于2008年9月10日正式启动。这个27公里长的世界最大的机器,位于瑞士、法国边境地区的地下100米深的环形隧道中,隧道全长26.659公里,建设耗资超过60亿美元。
 
实际上从20世纪90年代初,CERN就开始着手LHC的设计,它的启用正是为科学家研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强大武器。LHC主要有4套大型实验装置,其中紧凑缪子线圈(CMS)装置是用来寻找希格斯玻色子和宇宙暗物质的,而超面环仪器(ATLAS)则专门被用来寻找额外维度和质量起源等问题。
 
最初的CERN的研究领域主要聚焦于原子核,但随着其发展,功能和任务也逐渐发生变化。如今,CERN已成为当今世界粒子物理前沿研究领域的领军者,并将质子同步回旋加速器、超级质子同步回旋加速器及目前世界上最大、最高能量的强子对撞机纷纷囊入怀中。
 
因此,即便LHC从运行伊始就伴随着诸如“实验产生的黑洞可以吞噬地球”的巨大争议,但作为粒子物理的领军者的CERN,协同它来自90多个国家的超过1万名科学家依旧排除万难,探寻追寻科学的根本、宇宙的本质。
 
而它也确实做到了。
 
当CERN的科学家们激动的宣称LHC捕获了希格斯玻色子的时候,希格斯本人也表示了相当的“难以置信”:“居然在我的有生之年发现了它。”
 
欧洲的?世界的!
 
宇宙是由什么构成的?如何起源的?CERN的物理学家们一直致力于用世界上最强大的粒子加速器来寻求答案。
 
1954年,瑞士日内瓦西部接壤法国的边境,CERN落成,并以欧洲原子能委员会的法文缩写CERN命名。成立之初,CERN的签字发起者只有欧洲的12个国家,而如今,其会员增加到20个。
 
CERN资助的主要来源正是这些成员国,成员国的科学家可以进入CERN管理层,并参与工业竞标。
 
“不过,我们刚刚决定CERN不再只是欧洲的。非欧盟国家可以成为‘合作国’。”CERN主席豪威尔如此表示。
 
虽然目前CERN的20个成员都来自于欧洲,但许多非欧洲国家也纷纷以不同的方式参与到其中。仅仅观察员国(或组织)就囊括了欧盟、印度、日本、俄罗斯、土耳其、美国和联合国教科文组织(UNESCO)。
 
CERN的员工仅仅只有约2400人,然而它却以开放的胸怀,接纳了来自超过113个国家的大约1万名来访的科学家来此研究。而这些科学家,几乎涵盖了世界半数的粒子物理学家。不仅如此,全球约有600多个研究机构和大学都在使用CERN的设备资源。
 
不难看出,CERN不仅仅属于欧洲,更是世界的财富。
 
“CERN的科学实验则是对所有人开放的,任何科学家只要足够优秀就可以加入,参加某实验机构可以分享这个实验的所有数据。”豪威尔说。
 
近在身边
 
很多人不明白CERN研究的粒子物理对我们的生活究竟起到何种影响,即便是发现希格斯玻色子这样震动世界物理界的大事。仅仅认为CERN将目光放在粒子物理领域,那未免太小看它了。其实,CERN就在我们身边。
 
不论是地铁还是公交车上,现代人几乎人手一部智能手机。然而当你用手指轻轻滑过屏幕享受触屏手机带来的巨大便利的同时,估计不会想到为你提供最初触屏创意的正是CERN。
 
最初,CERN发明触屏技术是用于加速器的控制系统,但随着鼠标的发明而被丢弃。然而正是这项技术,使得手机开发商们为现代人开启了智能手机的触屏时代。
 
而CERN近在身边的表现远不止如此。
 
在如今的网络时代,没人不知道“www”的重要性。“www”是World Wide Web的简称,也就是我们说的万维网。而却很少有人知道,它也是CERN“无心插柳”的产物。
 
由于CERN的科学家来自近百个国家,几乎分散在世界各地,如何及时有效的沟通无疑成为了一个难题。CERN认为非常有必要建立一个虚拟的交流空间,以满足各地科学家之间信息共享。于是,1989年3月13日,当时CERN的软件顾问提交了一个构建信息管理系统的计划,以便更好地管理实验室的研究信息。
 
随后,CERN建立的“Info.cern.ch”成为世界上第一个网站和Web服务器的地址。而如今,最初的那台电脑就陈列在欧洲核子研究中心的展览大厅里,上面还附有一个可爱的标签,用红墨水写着:“这台机器是服务器,请不要关机!”
 
正如你所见到的,CERN的科学家们在利用所掌握的最新知识,研发实用技术,改变着世界及我们每一个人的生活。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2013年第09期 实验室)
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