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一系列数字带你认识LHC
(2015-06-04 13:46:38)
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杂谈 |
氢质子（一种强子）可以被加速到光速的99.9%，并撞击到一起，以模拟137亿年前宇宙大爆炸刚刚发生之后的状态。
两条粒子束流在超过1200个超导偶极磁体的引导下，在超高真空中反向平行运动。两束流之间的距离仅为20厘米。
两束粒子在100米深的地下总长度为27千米的环形隧道中运动，共在四个地方发生撞击。一些质子会发生碰撞，其他的质子保留下来，继续沿环形隧道运动。
四个碰撞点即为LHC的四个实验点，分别名为ATLAS、CMS、LHCb和ALICE，物理学家在这四个地方寻找新粒子。
两束粒子分别能达到的最高能量为7万亿电子伏特（7
TeV），因此总对撞能量就能达到14 TeV，不过实验将从13
TeV的能量开始——这已经是实验室所能达到的最高能量了。
1 TeV只相当于一个飞行中的蚊子所带有的总能量，但LHC把这样的能量压缩到了仅相当于一只蚊子的1万亿分之一那么狭小的空间中。
在以最高能量运行时，每束粒子所拥有的能量都相当于一辆400吨的火车在以150千米每时的速度运行。
每束粒子都有2800个束团组成，彼此间隔约为7米，每个束团包含约1000亿到1500亿个质子。
每个质子在一秒钟之间会绕环形轨道运动11000次。
每束粒子会循环运行10个小时，走过的距离超过100亿千米，足够从地球飞到海王星再飞回来。
LHC的磁体产生的磁场有8个特斯拉，是地磁场的15万倍。
为了在隧道中创造出没有电阻的超导环境，磁体必须被降温到1.9 K （即零下271.3摄氏度）的温度，比外层宇宙空间还冷。
在每25纳秒以内就会发生一次碰撞，每年会产生1500万GB的数据，都刻成CD的话要堆20千米高。
建造LHC花费了65亿瑞士法郎（合70亿美元，或62亿欧元），每年还要花10亿瑞士法郎。
在LHC的四个实验碰撞点处，有超过10000名科学家在直接或间接地为它工作。
来源：http://phys.org/news/2015-06-large-hadron-collider-unprecendented.html
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