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强子对撞实验 盼解宇宙诞生之谜

强子对撞实验 盼解宇宙诞生之谜
欧洲核子研究组织的科学家们在控制中心观看实验过程。Getting Images
第21期
向天星

类史上规模最大的科学实验正式展开。位在瑞士日内瓦的欧洲核子研究组织,激活了探索宇宙起源的大型强子对撞器(LHC),希望这项耗资超过2,000亿台币的实验,能解开宇宙诞生的谜团。

这项世界最大型的原子对撞试验,9月10日在位于法国和瑞士边境的一个实验室进行首次试验。科学家期待实验发现新的物质微粒,因而可能改变现代物理学对宇宙空间的认识。当天进行第一次低能量试验,是希望让粒子束进行27公里长的全轨道试验,模拟宇宙大爆炸时的条件,而后再进行粒子对撞。

在这幢研究室的地底下,进行着世界上最大型,也是最复杂的科学实验。这座大型强子对撞器,不但是世界最大的粒子加速器,同时也是世界最大的机器。这个粒子加速器长达27公里,位于瑞士、法国边境地区的地下100公尺深的环形隧道中。

这个超大型的强子对撞机将使物质微粒被粉碎,而实验结果有可能改变现代物理学对于宇宙时空和物质的认识。原子对撞实验室科学家说,实验的目的是将粒子的运动加速到非常高之后进行撞击,所产生的能量会形成新的物质。

这种至今只存在于理论层次的新物质叫做希格斯粒子,是由英国物理学家希格斯在1964年预言,视之为物质的质量之源,以及宇宙的基本粒子(电子和夸克)等形成质量的基础,因此也被称为上帝粒子。

这个由欧洲核研究组织领导的项目,从1994年开始建造以来已超过10年,耗资100亿美元,吸引了80多个国家大约1万名科学家参与,而更多的科学家则在世界各地的计算器中心协助。因为实验的数据相当于全球计算器1年数据流量的1%,而且是在瞬间产生。

进行这一类新的实验往往传出「末日论」。一些科学家警告对撞器实验所产生的黑洞可能带来世界末日,但欧洲核子研究中心(CERN)表示,这些黑洞不会构成任何威胁。美国布鲁克海汶国家实验室于1999年进行「相对论性重离子对撞器」(RHIC)实验时,也曾引发类似的世界末日预言。

因为受到举世关注,一名印度少女竟然因为害怕LHC实验可能导致世界末日而自杀身亡。此外,一个自称「公民反对大型强子对撞器」的团体也提起诉讼,要求LHC实验踩煞车。

物理学家对于围绕LHC实验的种种末世论预言并不感讶异,但强调这种划时代实验创造的是科学新知,而非吞噬整个地球的「黑洞」,大家无须恐慌。

尽管有人批评,研究经费高达2,487亿新台币实在太浪费,但是为了彻底揭开宇宙的神秘面纱,这项结合全世界1万名科学家和工程师的实验势在必行。

这个有史以来最具挑战的项目,将继续人类对宇宙奥秘的探索。

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