”
“你既然说到这个,应该也知道在lhc对撞实验开始前,粒子所经过的加速器吧?”
听到弗里德曼的问话,陈舟开口说道“具体的我不太清楚,但是根据我的推导,应该是由两个直线加速器所构成的质子同步加速器,将产生50v的能量。”
“接着,质子同步推进器提升能量到14v。而质子同步加速环,则可以达到26v的能量。最后,超级质子同步加速器,可以提升质子的能量到450v。”
“其余诸如反物质减速器,就是将粒子能量降低了,它可以将357v的反质子,减速到2v。”
说到这里的陈舟,稍微停顿了一下,又继续说道“lhc也可以用来加速对撞重离子,比如说可以将b离子加速到1150tev。”
“当lhc开始运作时,磁铁中的总能量高达100亿焦耳,而粒子束中的总能量也高达725百万焦耳。”
“只需要大概710个总粒子能量,便可以使超导磁铁脱离超导态,从而丢弃全部的加速粒子。”
“而这些被丢弃的全部加速粒子,大概可以相当于一个小型的爆炸。”
“也因此,lhc有着对工程技术上极端的挑战。cern在对撞机实验的安全确保上面,是极其重要的。”
陈舟说最后这句话时,是看着弗里德曼说的。
弗里德曼自然也注意到了陈舟的这个小动作。
他笑着说道“你应该不是想说安全确保的重要性,而是想说粒子束的约束问题吧?”
被拆穿的陈舟,倒也没过多狡辩,只笑着说道“教授,还是您懂我。”
弗里德曼轻声笑道“不是我懂你,只是你感兴趣的内容,往往都是很难的那部分。”
顿了顿,弗里德曼继续说道“关于粒子束的约束问题,在加速器上体现的其实并不太多,现在主要是受控核聚变的领域,一直研究着这个问题。”
陈舟轻轻点了点头,没有再多说什么。
弗里德曼看了陈舟一眼,想了想,也并未纠结于这个问题,而是继续说起了cern的加速器实验室。
“cern建立的最大目标,和其它的加速器实验室,都是一样的,都想揭开宇宙起源在内的五大谜团。”
“过去的几十年来,物理学家不断在细节上,加深对构成宇宙的基本粒子极其相互作用的了解。”
“虽然了解的加深,让粒子物理学的标准模型变得更为丰满,但这个模型中仍存在缝隙。”
“为了揭示粒子物理学上这些关键性的未解之谜,就需要大量实验数据的支持,而大型强子对撞机便担负起了数据者的角色。”
说到这里,弗里德曼抬头看着陈舟,笑着问道“陈舟,你知道为了解开这些谜题,cern利用lhc大型强子对撞机进行了哪些实验吗?”
陈舟略一思索,回道“我没记错的话,一共应该进行了6项国际性的合作实验,包括两项大规模实验、两项中型实验和两项小规模实验。”
“两项大规模实验,涉及到的物理学领域有很多,包括寻找希格斯玻色子、额外维度以及构成暗物质的粒子等,主要是为了寻找新物理。”
“两项中型实验的话,则是为了研究夸克胶子等离子体的性质和状态,也和胶球有关,是为了研究基本的粒子。”
“至于两项小规模实验,则是为了研究前行的粒子,重点分析普通实验难以获得的物理学原理。”
“没错!”听到陈舟的话,弗里德曼双眼露出赞赏的神色。
陈舟这一点,始终是弗里德曼最为欣赏的一点。
那就是,知识面的广度和深度,永远是同步前进的!
“所以,从这些研究实验来看,我们也能够明确cern希望回答的是哪些问题。