大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）近日重回人們視線，雖然它仍在瑞士日內(nèi)瓦的邊境因病呻吟，但在近日各外媒評(píng)選的年度科技大事中，其均躋身三甲之內(nèi)。關(guān)于近期動(dòng)向，據(jù)歐洲核子物理研究中心（以下簡稱歐核中心）官方網(wǎng)站與英國《新科學(xué)家》雜志在線版12月份的報(bào)道，9月份的那次故障，導(dǎo)致LHC的維修費(fèi)用已達(dá)3500萬瑞士法郎（約合2000萬英鎊或2900萬美元）。歐核中心在一份國際性報(bào)告中聲明，原計(jì)劃2009年春季再次啟動(dòng)的LHC，現(xiàn)恐怕要推遲到2009年7月末。
啟動(dòng)之年生風(fēng)波
自今年6月左右，“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”這個(gè)艱澀的名詞就開始走入尋常人家，科學(xué)界更以火熱態(tài)度相待；啟動(dòng)之日，全世界的粒子物理學(xué)家如朝圣一般齊聚日內(nèi)瓦，它卻在質(zhì)子束流忽快忽慢的轉(zhuǎn)了幾圈后，宣布故障報(bào)停。無奈之下，公眾的關(guān)注被迫抽離。
歐核中心對(duì)LHC初次啟動(dòng)的預(yù)設(shè)目標(biāo)是：注入質(zhì)子并加速，或在數(shù)周內(nèi)反方向注入質(zhì)子。LHC并沒有完成，短期內(nèi)與“對(duì)撞”兩字更不沾邊。即使這樣，LHC在眾人眼中仍不失為頭等科學(xué)大事，于今日這個(gè)恨不得一美分掰成兩半花的環(huán)境中，它仍做它慢條斯理的“吞金大王”。“LHC的首要任務(wù)，就是在合理范圍內(nèi)盡早提供實(shí)驗(yàn)的對(duì)撞數(shù)據(jù)?！睔W核中心主任羅伯特?艾瑪?shù)恼f法很好很官方。
9月19日宣布的故障原因是電力問題導(dǎo)致液氦泄露，就目前看來，顯然程度要超想象?！跋喈?dāng)大的機(jī)械傷害。”歐核中心的發(fā)言人詹姆斯?吉利斯表示。壓力爆炸使周邊機(jī)件受損，需要將53組已埋好的磁體再從100米的地下深處挖出來，搬走重裝再搬入，預(yù)計(jì)將搬到明年3月底。
費(fèi)用投入愈見深
然而，LHC還有一項(xiàng)獨(dú)特標(biāo)準(zhǔn)：其運(yùn)行必須達(dá)到指定溫度，即高出絕對(duì)零度1.9攝氏度的溫度值；但維修卻需降回室溫，人員才能進(jìn)入管道。因此重啟LHC之前，整體8段、5萬噸設(shè)備用超流體液氦冷卻要全部完成降溫，并在做好相應(yīng)部分的試運(yùn)行，如果試運(yùn)行中出現(xiàn)問題，又須恢復(fù)到室溫才能進(jìn)行修理。其每段冷卻需要至少三四個(gè)星期，升溫亦然。這個(gè)反復(fù)的升降溫工作其實(shí)自2007年1月就已開始了，起先一再地推遲了LHC的首次啟動(dòng)時(shí)間，現(xiàn)在又延期了它的維修工作，使得費(fèi)用的產(chǎn)生如滾雪球般。
本次的3500萬瑞士法郎維修費(fèi)中，有1500萬用于純故障排除，另2000萬用于備件設(shè)備。資金全部來自歐核中心的成員國。詹姆斯?吉利斯現(xiàn)在寄希望于能將問題解決在預(yù)算范圍內(nèi)，“我們不會(huì)再向成員國要錢了?！?/p>
時(shí)至今日，LHC項(xiàng)目已耗資57億英鎊（約合80億美元）。既然該龐然大物能與如此巨額的研發(fā)成本畫上等號(hào)，它的科學(xué)價(jià)值不言而喻。然而公眾關(guān)心的始終是：這價(jià)值是怎樣影響著人類的明天？對(duì)于各界的翹首期望，LHC又將拿出什么來回饋？
何時(shí)得見成果現(xiàn)
常見的答案是粒子物理學(xué)家們給出的，其正確但不可捉摸———在自然界，有一種“最后的、傳說中的”粒子，依據(jù)物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)言，它確實(shí)存在卻從未被發(fā)現(xiàn)。它負(fù)責(zé)引導(dǎo)規(guī)范變換中的對(duì)稱性自發(fā)破缺，因此是慣性質(zhì)量的源頭，稱之為標(biāo)準(zhǔn)模型的基石，有了它的加入，不僅標(biāo)準(zhǔn)模型理論會(huì)檢驗(yàn)和擴(kuò)展到完美化，物質(zhì)質(zhì)量之謎也將隨之揭開———這是要把任何一個(gè)人都說暈的話題。
簡要地講，LHC回報(bào)給科學(xué)的，其實(shí)是它的未知性。LHC的質(zhì)子對(duì)撞能達(dá)到的無可企及高能態(tài)，幾乎可與宇宙大爆炸后不久的情形相比，即是在實(shí)驗(yàn)室里重現(xiàn)當(dāng)年的宇宙。依照預(yù)想，碰撞之后的產(chǎn)物里，有著科學(xué)家們尋覓物質(zhì)起源的依據(jù)。但這次“模擬大爆炸”的規(guī)模前所未有，結(jié)果自然也無前例可循，它可能改變?nèi)祟惖拿魈欤不蛟S幾年之內(nèi)都毫無建設(shè)。誠如一場科學(xué)的盛宴，菜肴豐富，但不知何時(shí)才開席，惟有等待。
|
