强子对撞机有什么用?
问题一:什么是 大型强子对撞机 具体做什么用 。。 新华网消息:据美联社11日报道,大型强子对撞机(LHC)的建造目的是帮助科学家深入了解宇宙本质和物质本源。 问:什么是LHC? 答:它是世界上威力最强大的粒子加速器,掩埋在一条27公里长的地下隧道里,被大型探测器环绕。 问:“强子”是什么? 答:是指在原子核内发现的粒子―――例如质子或中子。 问:这台对撞机由谁建造,耗资多少? 答:欧洲核研究组织(CERN)的科学家在1984年提出了这一项目的构想。该组织的20个成员国以及美国、日本等观察员国家向这个项目捐助了约100亿美元。 问:对撞机如何工作? 答:对撞机以接近光速的速度发射质子绕隧道运动。超冷磁体引导质子相向运动并实现碰撞。 问:探测器有什么作用? 答:当质子对撞时,探测器将寻找除了我们已知的空间三维和时间一维之外的维度。 它们还将寻找“暗物质”(科学家认为大部分的宇宙由暗物质构成)、反物质(已知物质的镜像物质)和至今未曾现身的希格斯玻色子(它可以解释其他各种粒子如何具有质量)。之前所有这些物质的存在都是理论上的,从未得到证实。 问:这项实验中的“宇宙大爆炸”部分如何? 答:一部探测器将观察铅离子的对撞,模拟宇宙大爆炸瞬时之后的状况。科学家希望能从中了解到物质是如何形成的。 问:科学家还希望了解哪些内容? 答:如果对撞机证明了新粒子的存在,也许会对著名的物理学假说“弦理论”构成考验。该理论试图用统一的公式来描述量子力学和引力。
问题二:什么是大型强子对撞机,它有什么作用? 大型强子对撞器(Large Hadron Collider,LHC),是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机,作为国际高能物理学研究之用。(全球定位点:北纬46°14′00″,东经6°03′00″46.233333333333;6.05) LHC已经建造完成,北京时间2008年9月10日下午15:30正式开始运作,成为世界上最大的粒子加速器设施。但在2008年9月19日,LHC第三与第四段之间用来冷却超导磁铁的液态氦发生了严重的泄漏,导致对撞机暂停运 CERN的大型强子对撞机转。 它将是世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,英文名称为LHC(Large Hadron Collider)。它是一个圆形加速器,深埋于地下100米,它的环状隧道有 27 公里长,因此走完全程要花4个多小时。你可以将百慕大、摩纳哥和4个梵蒂冈塞进它所占的区域内。近期,大型强子对撞机将投入使用。 位置: 它坐落于在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心(又名欧洲粒子物理实验室),横跨法国和瑞士的边境。 它有什么用途? 大型强子对撞机将两束质子分别加速到7TeV(7万亿电子伏特)的极高能量状态,并使之对撞。其能量状态可与宇宙大爆炸后不久的状态相比。粒子物理学家将利用质子碰撞后的产物探索物理现象,例如,寻找标准模型预言的希格斯粒子、探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理。
问题三:大型强子对撞机是干什么用的?谁能用简单的话帮我解释? 高能粒子在高速撞击后,会产生碎片。就好像两个汽车相撞以后会撞成一堆零件一样。 这些碎片揭示着这些粒子的构成,同时伴随有很多物理现象的产生,比如质量和能量的转化等等。撞的越狠,揭示的东西可能越多。 所谓撞的越狠就是撞的时候速度越快,而大型强子对撞机就是利用长达几公里,几十公里,几百公里的环形加速器,把粒子加速到惊人的地步。 前段时间出事故的那个欧洲的世界最大的对撞机,就能将粒子加速到接近光速的地步。
问题四:告诉我 大型强子对撞机 到底是用来干啥的,怎么运 以接近光速的速度向前冲,两个强子束狭路相逢、迎面撞上……一瞬间,在一个极小的空间内产生了巨大的能量,比太阳中心热10万倍的高温。没错,这就是强子对撞机要制造的实验效果。
物理学家们试图让强子加速以后,相互碰撞可以达到宇宙大爆炸时宇宙中粒子能够达到的能量等级,窥视宇宙大爆炸的某些情形。
这一次,科学家们把发现暗物质、反物质、引力、多余维度等所有宇宙的秘密都寄希望于LHC,希望能够窥见那些迄今为止不为人知的冥冥之中的宇宙奥秘。祁鸣说,首要任务是找寻被喻为“上帝粒子”的“希格斯玻色子”。
大型强子对撞机的问世就是为了解开宇宙大爆炸之谜。
问题五:对撞机有什么用? 原理:用两个以99.99%光速运转的质子相撞产生的能量及物质进行探究目的:探索宇宙大爆炸时产生的物质及能量,进而知道构成物质质量的粒子,完全了解宇宙大爆炸时到底产生了什么.但是实验结果要在几年后得出. 跟你说一件事:在这次实验中还有不少我们中国的科学家 !!
问题六:什么事强子对撞机?有什么用处? 我来说个简单的:
对撞机是人类研究基本粒子的有力装备!
顾名思义把现在已知的最小粒子对撞,若有新的粒子出现,则说明还有更小的粒子结构.
强子(质子和中子)是我们现在已知的(实验证明的)最小微粒
明白了吧,让我们一起期待结果吧
问题七:强子对撞机是干什么用的 研究物质构成的,原理如下:如果你需要知道一个物体是什么组成就撞碎它,从碎片中,寻找构成物质的基本粒子。随着对装机能量的提升,期待撞出更多的碎片。
什么是大型强子对撞机?
世界上最大的原子对撞机,大型强子对撞机,在法瑞边界下形成一个17英里长(27公里)的环。(图像:{Max MixiLee布莱斯/CERN)“KDSPs”大Hadron Collider(LHC)是现代粒子物理学的奇迹,它使研究者能够深入现实。它的起源可以追溯到1977年,当时欧洲核子研究组织(CERN)前主任约翰·亚当斯爵士(Sir John Adams)建议修建一条地下隧道,可以容纳能够达到极高能量的粒子加速器,根据物理学家Thomas Schórner Sadenius在2015年发表的一篇历史论文, ,该项目在20年后,即1997年正式获得批准,在一个16.5英里长(27公里)的环上开始了建设,这个环穿过法瑞边界,能够将粒子加速到光速的99.99%,并将它们粉碎在一起。在这个环内,9300块磁铁以每秒11245次的速度引导着两个相反方向的带电粒子包,最后将它们聚集在一起进行正面碰撞。该设施每秒能产生约6亿次碰撞,喷射出难以置信的能量,偶尔还会喷射出一种奇异的、从未见过的重粒子。大型强子对撞机的运行能量是先前保持记录的粒子加速器费米实验室在美国退役的Tevatron “KDSP”的6.5倍。大型强子对撞机总共耗资80亿美元,其中5.31亿美元来自美国。来自60个不同国家的8000多名科学家合作进行了这项实验。加速器于2008年9月10日首次开启光束,碰撞粒子的强度仅为最初设计强度的千万分之一。 在开始运行前,有人担心新的原子粉碎机可能会破坏地球,可能是通过制造一个耗资巨大的黑洞。但任何一位著名的物理学家都会说,这种担心是没有根据的。 “大型强子对撞机是安全的,任何关于它可能带来风险的暗示都纯属虚构,”欧洲核子研究中心总干事罗伯特·艾玛过去曾对《生活科学》表示。 并不是说,如果使用不当,该设施不会有潜在的危害。如果你把手伸进光束中,光束将移动中的航空母舰的能量聚焦到小于一毫米的宽度,它会在光束中打一个洞,然后隧道中的辐射会杀死你。过去10年里, 的开创性研究 ,大型强子对撞机的两个主要实验,ATLAS和CMS,分别操作和分析它们的数据。这是为了确保两种合作都不会影响对方,并确保每一种合作都对其姐妹实验提供检查。这些仪器已经产生了2000多篇关于基本粒子物理许多领域的科学论文。 2012年7月4日,科学界屏息凝望,大型强子对撞机的研究人员宣布发现希格斯玻色子,这是一个有着50年历史的理论,被称为标准物理模型的最后一块拼图。标准模型试图解释所有已知的粒子和力(重力除外)及其相互作用。早在1964年,英国物理学家彼得·希格斯(Peter Higgs)就曾写过一篇关于现在以他的名字命名的粒子的论文,解释了宇宙中质量是如何产生的。 希格斯粒子实际上是一个渗透到所有空间的场,并拖拽着穿过它的每一个粒子。有些粒子在磁场中跋涉得更慢,这与它们较大的质量相对应。希格斯玻色子正是这一领域的一个体现,物理学家们已经追求了半个世纪。大型强子对撞机是为了最终捕获这个难以捉摸的采石场而建造的。最终发现希格斯粒子的质量是质子的125倍,彼得·希格斯和比利时的理论物理学家Francois Englert在2013被授予诺贝尔奖以预测它的存在。ge强子对撞机是由一位3D艺术家创作的。束管表示为透明管,反向旋转的质子束显示为红色和蓝色。(Daniel Dominguez/CERN) 即使有希格斯粒子在手,物理学家也不能休息,因为标准模型仍然有一些洞。首先,它不涉及引力,而引力主要被爱因斯坦的相对论所涵盖。它也不能解释为什么宇宙是由物质而不是反物质构成的,而反物质应该在时间开始时以大致相等的数量被创造出来。它对暗物质和暗能量完全沉默,而暗物质和暗能量在它诞生之初还没有被发现。 在大型强子对撞机启动之前,许多研究人员都会说,下一个伟大的理论是一个被称为超对称的理论,它在所有已知粒子中添加了相似但质量更大的孪生伙伴。其中的一个或多个重伙伴可能是构成暗物质的粒子的完美候选者。而且,超对称开始控制重力,解释了为什么它比其他三种基本力弱得多。在希格斯粒子被发现之前,一些科学家希望玻色子最终会和标准模型预测的略有不同,暗示着新的物理学。 但是当希格斯粒子出现时,它是异常正常的,正好在标准模型所说的质量范围内。虽然这对于标准模型来说是一个伟大的成就,但它却让物理学家们没有任何好的线索可以继续下去。一些人已经开始谈论过去几十年来追逐的理论,这些理论在理论上听起来不错,但似乎与实际观察不符。许多人希望大型强子对撞机的下一次数据采集运行将有助于清理其中的一些混乱。 大型强子对撞机于2018年12月关闭,进行两年的升级和维修。当它重新上线时,它将能够在能量稍微增加的情况下粉碎原子,但每秒的碰撞次数是原来的两倍。到时候会发现什么,谁也猜不到。已经有人在谈论一种更强大的粒子加速器来取代它,它位于同一区域,但大小是大型强子对撞机的四倍。这个巨大的替代品可能需要20年和270亿美元来建造。 额外的资源: 对大型强子对撞机进行虚拟巡演。阅读更多关于欧洲核子研究中心的科学知识。看看这组希格斯粒子图像
杨振宁反对中国建造大型强子对撞机,这是为什么?
中国计划建造环形正电子对撞机(CEPC),这是一个粒子加速器,将超过欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)。至于是否要建立CEPC, cas成员对此意见不一,以院士代表杨振宁为代表的院士目前并不支持CEPC的建设。那么为什么杨振宁现在反对中国建造新一代对撞机呢?虽然杨振宁已不再是物理学研究的前沿,但作为世界上最有成就的物理学家,他的观点值得我们学习。对于反对的原因,杨振宁写了一篇专文,主要有以下几点:杨振宁为什么不支持中国200亿美元的大型对撞机?首先,rCA的构建成本很高。根据在美国和欧洲建造粒子加速器的经验,建造它将花费200亿美元。虽然其他国家可能会参与该项目,但大部分投资肯定是在中国方面。在RDR完成后,它将需要持续的维护,这将是一个无底洞的成本。大型强子对撞机远远超出了预算。新的大型对撞机是一个资金黑洞,吞噬着研究资金,挤出了其他科学领域。此外,中国迫切需要在教育、环境保护等领域加大投资。我国更适合将资金用于环正电子对撞机的民生建设。RDR的价值不一定相等。在大型强子对撞机发现希格斯玻色子之后,现代物理学已经有很长一段时间没有取得重大突破。如果没有更有效的理论来指导,即使是更强大的粒子加速器也很难做出重大发现。但要明确的是,杨振宁只是反对中国现在建造大型对撞机。在未来条件合适的时候,杨振宁支持中国建造大型对撞机。就目前而言,物理学的未来很可能是粒子加速器,更大的对撞机肯定会建成。只有对物质的结构有了更深刻的理解,人类才能更好地理解宇宙的本质。
建造大型强子对撞机有什么用?杨振宁等科学家为何反对我国建造?
提起大型强子对撞机,大家想起的可能是撞出黑洞,有人想起的可能是希格斯玻色子。对撞机撞出黑洞是来自于人们对黑洞这种奇异天体的恐慌,而撞出希格斯玻色子则是欧洲大型强子对撞机(LHC)最辉煌的实验成就。 大型强子对撞机有什么用?大型强子对撞机是一种大型的实验仪器,通过超强的电磁场在较大的环形轨道里加速带电粒子,把带电粒子加速到接近光速的高能状态下进行对撞实验,用以验证微观力学的理论预言。它的轨道周长直接决定了其所能加速粒子的能量上限,一旦理论预期发现新粒子所需的能级超过现有对撞机的能量上限,这个对撞机的历史使命就算是终结了。 为何我国要建大型强子对撞机?随着希格斯玻色子的发现,27公里长的欧洲大型强子对撞机的历史使命也算完成,由于轨道周长的限制,它的对撞能级下已经难有重大发现,因此,世界高能物理学界和超弦理论学界期待新一代更强大的对撞机出现,以验证他们的理论,目前计划建造的对撞机轨道周长都是百万公里级的。但建造大型强子对撞机的投入异常巨大,一般的国家都负担不起,作为超级大国的美国已经指望不上了,因为在上世纪美国才因不断追加的超额投入停掉过一个大型对撞机项目。而欧盟那边虽然已经规划建造,但是欧盟的执行力是有目共睹的,从全球卫星定位系统项目就可见一斑……因此各国科学家就把目光投向了GDP全球第二的我国。 于是,以超弦理论界为首高能物理界为辅的全球科学家一致建议我国建造大型强子对撞机,以验证超弦理论的基础超对称理论。反对者出现当建造的声音来势汹汹,且都是是国际上极具威望的人物,这时一个人站了出来,站在了他们的对立面,他就是物理学界的泰斗我国科学家杨振宁。他坚决反对我国在现阶段斥巨资建造大型对撞机,他给出了7条理由。我总结了一下他的中心思想是:高能物理能做的事已经不多,难有重大发现;超对称理论是空中楼阁,期望找到超对称粒子很可能竹篮打水一场空;这大型项目的投入将极大地压缩其它领域的科研经费,这将限制了其它领域的发展。 实际上反对建造对撞机的科学家一定不在少数,但由于种种原因,鲜有科学家敢站出来公开叫板高能物理界和超弦界,只有杨振宁坚定地站了出来,凭一己之力对抗整个高能物理界。孰对孰错?科研经费该去往何方?“文明不断增长和扩张,但宇宙中的物质总量保持不变。”这是《三体》里叶文洁提出的第二条公理,罗辑据此发现了黑暗森林法则。今天,我要把这条公理改一改:“科研项目众多,但我国科研经费总量不变。”这正是杨振宁反对建造对撞机的一个重要原因。如果把巨大的经费都投入到一个可能一事无成的项目,这不单是对科研经费的巨大浪费,还同时造成了其它项目因缺乏经费而停顿。作为一个发展中国家,我国应该把经费更多投入到那些有产出的领域。杨振宁指出,高能物理的成就在未来3、50年内,对我们的生活都不会产生什么积极的影响。 美国是怎么做的?杨振宁的其中一个论据就是上世纪美国把大型强子对撞机项目停掉了。这是由于不断增加的预算,一开始申请44亿美元的预算,建造未过半,预算已经将近翻了一番,达到80亿美元,最终在项目进行的第三任总统克林顿废止了该项目,随即投入200亿美元到国际空间站项目中。很显然,美国不差钱,但他们认为国际空间站更值得花。 我国该怎么做?我国计划建造的大型强子对撞机首期正负电子对撞机的投入预算为360亿元,第二期的质子对撞机的投入将高达千亿。这还是仅仅初步计划的基础投入,纵使不超支,对撞机建成后的运行投入也依然是个巨大的坑,且不说维护成本,单就耗电量就是个巨坑,目前的欧洲大型强子对撞机的耗电量是200兆瓦,即20万千瓦。这相当于一个大型水电站的发电量……按照1元/度电的电费算,运行一个小时的电费就高达20万,而中国计划建造的对撞机周长是它的4倍…… 我国需要科研经费的项目太多了,航天、量子信息、芯片等等,这些都是直接与国防和经济挂钩的科研项目,是否更值得作为发展中国家的我们去投入呢?美国选择了把大型强子对撞机的经费投到了航天领域,我们呢?航天技术与国防技术是相通的,量子信息技术在信息安全方面意义重大,芯片更加不用说,近年网上已经有足够的信息让我们知道它的重要性,至于其它领域就不一一列举。 你赞成我国建造对撞机吗?从网上科学兴趣群里了解到,绝大多数非高能物理专业的科学爱好者都是支持杨振宁的,那么你认为我国该建不该建?(以上图片来源自网络,如有侵权请联系删除