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今天下午,世界最大对撞机开撞

2008-9-10 0:00:00

   什么是黑洞?在科学家看来,它就是个巨大却无形的宇宙真空吸尘器,吞噬所到之处的一切物体。

  黑洞可怕吗?在科幻小说中常常可以看到的描写——地球逐渐被黑洞吞噬,人类世界毁于一旦。

  但欧洲核子研究中心(简称CERN)正要进行的大型强子对撞机(LHC)实验,让一些科学家忧心忡忡,担心这一人类历史上最复杂的科学实验将形成一个黑洞,最终那些科幻小说里的那些可怕场景将一一上演。为此,他们还正式向欧洲和美国法庭提起诉讼。

  不过,即使是再厉害的大法官也不可能阻止大型强子对撞机启用了。

  格林尼治标准时间10日7时30分(北京时间10日15时30分),这一堪称史上最牛的科学实验就将在横跨瑞士—法国边界一条地下环形隧道里,正式启动。

  这项科学实验究竟牛在哪里?那些告上法庭的科学家是不是杞人忧天?我们生活的地球会被“炸”出个黑洞来吗?

  疑问一: 这个对撞机到底是什么玩意?

  对于很多物理学家来说,今夜绝对是个不眠之夜。

  对撞机要做的是:第一步,让两束粒子加速到接近光速时,来个对对碰,小小的粒子会产生短暂的达到太阳温度10万倍的高温,这个过程都会被附在环形隧道周围的探测器记录下来。

  在接下来长达10小时的实验中,粒子束的运行距离可能超过100亿公里,足以在地球与海王星之间做个往返。在达到最大强度时,每一个粒子束拥有的能量相当于一辆以每小时1600公里(1000英里)行进的汽车。

  再看几个数字,就知道这一史上规模最大的科学计划究竟有多牛——

  实验延续了近20年,耗资60亿瑞士法郎(37.6亿欧元、54.6亿美元),动用了来自数十个国家的5000名科学家、工程师和技术人员,被称将带来重大物理学发现的一个新黄金时代。大型强子对撞机将消耗120兆瓦特电量,相当于日内瓦所有家庭的用电量。

  不过让科学家们热血沸腾的数字也让普通人有点心惊肉跳:这样的能量常人难以想象,到底会不会产生黑洞?  

  疑问二: 告上法庭的科学家在担心什么?

  少数科学家坚决反对这项实验的理由是:可能会撞出大量不稳定的黑洞,从里面“吞噬”整个地球。

  德国的退休化学家奥托·罗斯勒教授形容得十分恐怖:“在至少4年内什么也不会发生。之后有人将会发现夜间从印度洋射出的光线,但没有人能够解释它。几个星期后,我们将会看到从地球另一边地面射出一束类似的粒子。然后我们就会知道地球内部有一个类星体。”

  他说,这个类星体从里面逐渐吞噬地球,地震、海啸等灾难会发生,气候将会完全改变,生命走向灭绝,很快整个地球将会被吞噬——如果你能从月球上看到这一幕的话。

  反对的科学家将欧洲核子研究中心和美国能源部告上了法庭。原被告双方提交的那些像小山一样、还充斥着科学专有名词的文件,让法官“掉进了文件堆里”。

  不过,法庭最终拒绝了立即中止大型强子对撞机的请求。

  疑问三: 中国科学家怎么说?

  日前,科学日报的记者专门采访了一些中国的科学家,他们表示,这些反对者的意见是没有科学根据的。

  中国国家天文台研究员陈学雷说,即使像一些物理学家猜测的那样形成黑洞,这些黑洞也很小,按照霍金提出的黑洞理论,这些黑洞应该迅速蒸发,并不会造成任何危险。他强调,亿万年来地球一直被称为宇宙线的天然高能粒子轰击着,这些粒子能量甚至可能高于LHC所产生的粒子能量,而地球依然如故,这证明地球的危险并不存在。

  中科院院士、中科院高能物理研究所所长陈和生则举出了现成的例子:“上世纪80年代初,在日内瓦欧洲核子研究中心建设大型正负电子对撞机的过程中、90年代初德国汉堡的大型质子电子对撞机和90年代末美国布鲁克海文的相对论重离子对撞机投入运行之前,都有人以对撞机的对撞物理反应会产生黑洞,威胁人类、毁灭地球为由予以反对,并多次诉诸法庭。但后来这三个加速器都运行得很好,取得了许多重大的科研成果,与此同时地球照样旋转。”

  据陈和生介绍,目前的反对者都是这个研究领域之外的人。“实际上,这些对撞机根本达不到形成黑洞所要求的能量规模,这里差着不知多少个数量级。”

  “宇宙大爆炸”的“导演”

  从小就爱玩炸药

  现年63岁的林恩·埃文斯博士花了14年的时间建造这台巨型粒子加速器,现在是这项实验的负责人。国外媒体挖出了他的老底,这个从小就喜欢化学和物理的天才和很多顽皮儿童一样,制造过炸药。“我甚至数次烧断了整个房子的保险丝。”

  埃文斯博士不仅干活牛,说话也十分拽。他表示,罗斯勒是一位“疯狂的”退休教授:“我们已经给他指出了他基本的错误在哪里,当然像他那样的人是听不进去的。”“全世界有数千位科学家为这台机器付出了辛勤的汗水,他们知道他们在谈论什么,不像这些家伙。”

  埃文斯表示,他真正担心的不是它会毁灭这个世界,而是在现场采访的记者们准备拍照时,机器会突然趴窝。

  他说:“这并不是我建造的第一台加速器,却是第一台吸引全球目光的加速器。我最担心的是,我们有大量的新器材。如果哪一个部件出现问题的话,我们得花上几个小时,而且我们周围坐满了新闻记者。我们不太适应闪光灯。我们习惯静静地装配东西然后再宣布。”

  舆论支持科学探索

  探索未知世界永远是一种冒险行为,这个险究竟值不值得去冒?国外舆论表现了支持。

  舆论认为,知识、进步和发现让人类告别无知和猜想,不敢尝试、不敢探索的后果绝不是停滞不前那么简单,而是一种倒退。从这个意义上说,这个险是应该冒,也是值得冒的。毕竟有太多的东西等着我们去发现,如果现在停下来,其结果无异于用叉子喝汤,费了很大力气,还是一无所获。不敢冒险等同于自己放弃机会,这种放弃意味着我们关闭进一步了解未知世界的大门。

  意义:

  规模最大的科学计划,将带来重大物理学发现的一个新黄金时代

  目的:

  揭示宇宙起源,寻找希格斯玻色子(希格斯玻色子是一种理论实体,这种神秘物质如此重要以致它被科学界誉为“上帝粒子”);科学家们还希望弄清存在于粒子之间看不见的物质(因为没有人知道它究竟是什么所以叫做暗物质,它构成了大部分宇宙)

  工作原理:

  将高度活跃的质子以超快速度撞击到一起,上演微缩版的“宇宙大爆炸”

  地点:

  位于瑞士、法国边境地下100米深的环形隧道中,隧道全长26.659公里

  

  

  世界上最大的机器:

  周长2.6659万米,内部共有9300个磁体;其制冷分配系统的八分之一堪称世界上最大的制冷机

  世界上最快的跑道:

  质子穿行速度可达光速99.99%,每秒总共能发生约6亿次撞击

  银河系中最热的热点:

  当两束质子束相撞时,它们将在一个极小的空间内产生比太阳中心热10万倍的高温

  世界最强大的超级计算机系统:

  产生数据每年可刻10亿张双面DVD,将利用分布在全球的数万台电脑构成的网格进行分析