歐洲質子加速器

質子加速器（proton accelerator）是近代科學中用於研究物質內部結構的重要設備，它在工農業、醫療衛生事業中的作用，而歐洲質子加速器，指的是一種粒子加速器，即大型哈德對撞器（LHC）。

物理學家之所以測算直徑相當於髮絲的質子束的能量，而非速度，是因為質子的速度已經接近光速，不能再快了。1萬億電子伏特能級的質子大概相當於蚊子飛行運動產生的能量。當一個質子束完全充滿了能量達7萬億電子伏特的30萬億個質子——這也是大型強子對撞機的目標——它就像一艘以20節速度航行的航空母艦。

基本介紹

• 中文名：質子加速器
• 外文名：proton accelerator
• 套用領域：工農業、醫療衛生事業
• 別名：大型哈德對撞器（LHC）
• 物理研究：暗物質、反物質、超對稱現象
• 目標：提升速度

測試紀錄

歐洲質子加速器給質子加的能量遠大於費米實驗室的加速器(1000電子伏特）。

2008年9月10日，大型強子對撞機於正式啟動，但大約10天后就因意外事故被迫停止運行。歐洲核子研究中心用了一年多時間進行維修和改進，才使得對撞機得以重新啟動。據歐洲核子研究中心介紹，大型強子對撞機內的兩束質子流當天被加速至1.18萬億電子伏特（TeV）的能級，打破了之前由美國費米國家實驗室加速器2001年創下的0.98萬億電子伏特的紀錄。

2010年3月19日，世界最大的粒子加速器―歐洲大型強子對撞機刷新了由它保持的一項世界紀錄，對撞機內的兩束質子流被分別加速至3.5萬億電子伏特的能級，是原紀錄的三倍。歐洲核子研究中心稱，兩束質子流分別以3.5萬億電子伏特的能級在大型強子對撞機所在的環形隧道中運行。人們要研究的粒子的質量與所需要的能量的乘積是個常數，所以研究的粒子質量越小，所需要的能量越大，這就是為何加速器越做越大的原因。世界最大的粒子加速器―歐洲大型強子對撞機是建在日內瓦附近，法國與瑞士交界處，100 米的地下。回旋加速器總長度為27公里，耗資100億美元建成。預計在未來幾天，科研人員將使兩束質子流對撞，展開一系列試驗來研究原子內部微小粒子的奧秘，以揭開物質的形成之謎。
2010年11月30日，世界最大的粒子加速器——歐洲大型強子對撞機（LHC）創造了一項新的世界紀錄，對撞機內的兩束質子流被加速至1．18萬億電子伏特的能級，最終比之前該記錄的保持者——美國費米國家實驗室加速器——創造的能量多出20%，令其真正成為世界上“最強大的機器”。

科學原理

歐洲核子研究中心發言人詹姆斯·吉利斯（James　Gillies）表示，這是科學家正在細緻了解如何運行大型強子對撞機，確保所有保護系統運轉正常的原因。11月30日達到的能級比費米國家實驗室加速器沒高太多，不過，估計明年上半年將會取得更大的進展，屆時，大型強子對撞機計畫將每個質子束加速至3.5萬億電子伏特，為創造各種條件的實驗做準備，比如宇宙大爆炸發生後的瞬間狀況。

物理學家希望，這可以幫助他們理解像暗物質、反物質、超對稱這樣的現象，最終揭開宇宙形成之謎。歐洲核子研究中心總幹事羅爾夫·霍爾（Rolf　Heuer）表示，這個項目的初期進展“極為出色。”他說：“但是，我們仍在有條不紊地運行它，在2010年開始物理學實驗前還需要從事大量工作。到了那時，我才會打開香檳慶祝。”另外，在大型強子對撞機從理論上可以探測到行蹤詭秘的希格斯玻色子之前還需要幾年時間。

希格斯玻色子

希格斯玻色子稱為“上帝粒子”，被認為是物質的質量之源，是粒子物理學標準模型預言的一種自旋為零的玻色子，至今尚未在實驗中觀察到。發現希格斯玻色子將是物理學歷史上最偉大的發現之一。數十年來，物理學家一直使用更小、室溫條件下的對撞機研究希格斯玻色子。他們曾經認為質子和中子是原子核最小的組成部分，但對撞機實驗表明，原子核是由夸克和膠子構成的，另外還存在其他的力和粒子。

研發力量

大型強子對撞機在接近絕對零度的溫度下（溫度低於外太空）運行，以便讓大約2000個超導磁體最有效地引導質子。來自世界各地的8000多位物理學家參與了這個研究項目。歐洲核子研究中心（CERN）是世界上最大的粒子物理研究中心，現有20個成員國，同時獲得了日本、印度、俄羅斯和美國等眾多國家的支持。

到了2010年6月，卻又沒有什麼訊息了。