強子對撞機成果

『壹』 強子對撞機的建設意義

大型強子對撞機將兩束質子分別加速到14TeV（14萬億電子伏特）的極高能量狀態，並使之對撞。其能量狀態可與宇宙大爆炸後不久的狀態相比。粒子物理學家將利用質子碰撞後的產物探索物理現象，例如，尋找標准模型預言的希格斯粒子、探索超對稱、額外維等超出標准模型的新物理。
或許有人會認為，像高能物理學領域高深的理論研究與我們的日常生活沒關系，花費數十億美元有些不值得。100多年前，愛因斯坦發現了質能方程，那就是質量與能量可以互相轉化。許多人也認為這個方程毫無用處。但是，以這種理論指導而研製出來的原子彈，讓人們見識了高能物理的可怕之處。隨後，核能用於發電，又讓人們認識到質能方程真正改善了我們的生活。
LHC可以使人類的科學技術邁進一大步。例如，反物質的形成與合成將變得可能。尋找到反物質及其合成方法，將有可能解決我們的能源危機問題，並且成為太空旅行和星際旅行的首選燃料。反物質擁有難以置信的力量，僅僅是少量的反物質，其與物質湮滅所產生的能量就可以與幾百萬噸當量的核彈相提並論。（物質與反物質的湮滅質能轉化率為100%，是核彈的幾十倍。）將來有一天，不但人類可以乘坐反物質推動的飛船遨遊太空，家裡的電器使用的電能也將來自反物質發電廠。
此外，在建造這個大型實驗裝置的過程中，科學家已經獲得了許多科研成果，已經改善了人們的生活。比如，人們今天常用的互聯網最初就是歐洲核子研究中心的科學家為了解決數據傳輸問題而發明的。另外，強子對撞機還將帶來一些意想不到的科研成果，譬如改進癌症治療、摧毀核廢料的方法以及幫助科學家研究氣候變化等。現有的放射療法可能會在殺死癌細胞的同時傷害周圍的健康組織，對撞機產生的高能粒子束能夠將這種傷害降到最低，因為它們能夠穿過健康組織，只對腫瘤發揮作用。一些氣象學家表示，如果發現高能粒子束促成了雲的形成，人們將來可以通過控制宇宙射線來改變氣候。

『貳』 粒子對撞機中撞出的美妙粒子軌跡，科學家是如何來分析軌跡的

我們的世界，如沙灘、人類、行星以及星系，僅由三種基本粒子組成。它們是電子、上誇克和下誇克。這三種粒子組成了原子、分子、化合物，以及宇宙的任何物質。

物理學家為了探索、發現和量化基本粒子，建立了一種將微觀粒子加速對撞的高能物理實驗裝置，即粒子對撞機。其作用是在高能加速器中積累並加速粒子流，達到一定能量時使粒子對撞，產生科學家預期的效果。

例如設在瑞士的歐洲聯合核子物理中心CERN（又稱歐洲粒子物理實驗室）。它的大型強子加速器LHC，是目前全球最大的、能量最高的粒子加速器。它的加速環形隧道位於地下，長度達27公里。

換句話說，每一種粒子都有自己獨具特徵的、可以辨別的軌跡。每當碰撞出一種新的、很明顯有未識別的軌跡時，軌跡的偏轉角度、長度、曲率等參數，就會給出這種粒子的質量和行為特徵線索。科學家利用了這種分析方法，如果理論所預言的某種粒子一旦真的在加速器中產生出來，它很快就被“識別身份”。

比如，2012年在物理學界引起轟動的希格斯粒子的發現，被標榜為這個時代最偉大的發現之一，其成果正是在CERN取得的。物理學家希格斯（Peter Higgs）在55年前預言了希格斯粒子的存在，它是粒子物理標准模型的拱頂石。

『叄』 強子對撞機是什麼意思

在高能同步加速器基礎上發展起來的一種裝置，其主要作用是積累並加速相繼由前級加速器注入的兩束粒子流，到一定束流強度及一定能量時使其在相向運動狀態下進行對撞，以產生足夠高的相互作用反應率，便於測量。
用高能粒子轟擊靜止靶（粒子）時，只有質心繫中的能量才是粒子相互作用的有效能量，它只佔實驗室系中粒子總能量的一部分。如果射到靶上的粒子能量為 E，則對靶中同種粒子作用的質心系能量約為 (E為粒子的靜止能量)。可見，隨著Eo的增高，用於相互作用的那部分能量所佔的比例將越來越小，即被加速粒子能量的利用效率越來越低，但是，如果是兩個能量為 E的相向運動的同種高能粒子束對撞，則質心系能量約為2E，即粒子全部能量均可用來進行相互作用。可見，為了得到相同的質心系能量，所需的加速器能量將比對撞機大得多。如果對撞機能量為 E，則相應的加速器能量應為2E2/E。例如，能量為2×300GeV的質子、質子對撞機，同一台能量o為 180000GeV的質子加速器相當，建造這樣高能量的加速器。在目前的技術水平及經濟條件仍然是不可及的。但建造上述能量或更高一些能量的對撞機是完全可行的，這就是近20年來對撞機得到廣泛發展的原因之一。
對撞機的主要指標除能量外還有亮度。所謂對撞機的亮度是指該對撞機中所發生的相互作用反應率除以該相互作用的反應截面。顯然亮度越高對撞機的性能就越好,1986年時對撞機達到的亮度約在1029～1032cm-2·s-1。
歷史
20世紀50年代初，加速器的設計者就有過利用對撞束來獲得更高質心系能量的設想，但是鑒於加速器中束流的強度太低,束流密度遠低於靶的粒子密度,雙束對撞引起的相互作用反應率將比束流轟擊固定靶時發生的反應率低106倍,這樣,很難進行最低限度的測量,這種設想就沒有得到應有的重視，1956年人們開始懂得依靠積累技術，可以獲得必要強度的束流，從而使對撞機的研究真正被提到日程上來。
正負電子對撞機的造價低，技術簡單，因此它是首先研究的對象。最初的兩台對撞機是1961年投入運行的，不久又相繼出現了好幾台低能量的電子對撞機。B.里希特就是在美國斯坦福直線加速器中心的正負電子對撞機SPEAR上發現著名的 J/ψ粒子的（同時在美國布魯克海文國家實驗室由丁肇中教授發現），為近代高能物理的發展作出了很大的貢獻，正是由於這一成就為後來人們下決心建造更大的正負電子對撞機起了決定性的作用。
目前建成的質子對撞機如歐洲核子中心代號 ISR的交叉儲存環，其能量為2×31GeV，它於1971年已投入運行。
由於電子冷卻及隨機冷卻技術（見加速器技術和原理的發展）的成功,使反質子束的性能大大得到改善,而且束流可以積累到足夠的強度，從而有可能在同一環中進行質子－反質子對撞。歐洲核子中心於1981年將一台能量為 400GeV的質子同步加速器（即SPS）改建成質子－反質子對撞機，並於1983年取得了極其重要的實驗成果，發現了W±、Z0粒子。
對撞機特點
與同步加速器極為相似，對撞機呈環形，沿環安放著磁鐵系統、高頻系統、真空系統以及探測和校正系統等。此外，它沿圓環還有兩個或兩個以上專供對撞用的特殊長直線節，探測儀器就被安置在長直線節內的對撞點附近的空間中。使電荷相反，靜止質量相同的兩束粒子相碰比較簡單，只要建立一個環就行了。如果是電荷相同的同種粒子相撞，就必須要建立兩個環。兩個環的外加磁場方向相反。這兩個環可以建在同一平面中，使其在幾個交叉的地方進行對撞；也可以建立在上下兩個不同平面中，用特殊的電磁場使兩種粒子在長直線節內相撞，此外，高能量的對撞機還需要用一台高能加速器（一般用同步加速器或直線加速器）作為注入器，先把粒子加速到一定能量,再注入到對撞機中去進行積累,進一步加速及對撞。積累、加速及對撞是對撞機的三大機能，所謂積累是設法把高能加速器在不同時間加速出來的脈沖粒子束團積累在對撞機環形真空室（稱為儲存環）中。一般需要積累幾十或上千個束團，才能達到對撞所需的強度。電子同步加速器的束流團的積累是依靠同步輻射來完成的，同步輻射雖然使同步加速器的能量難於進一步提高，但卻使得電子束的橫向及縱向的尺寸在加速過程中大大收縮，即密度大大提高，利用這一特性就可以積累一股很強的電子束流。質子卻沒有這種特性，這就需要用動量積累過程來得到強流質子束。積累以後，對撞機還可以將注入其中的高能粒子進一步加速到更高的能量，對撞機的這一作用與普通的同步加速器完全一樣，粒子的能量是由安置在圓環上的高頻加速腔供給的，在整個加速過程中，對撞機的磁場逐漸上升，高頻腔的頻率也被嚴格控製得與被加速粒子的迴旋頻率一樣或成整數倍，從而使粒子不斷地被加速到更高能量。當粒子被加速到預定能量後，對撞機的磁場就被維持在相應的恆定值上，粒子束就在環形真空室中不斷地迴旋，兩束並在對撞區域內某點發生對撞。這時布置在對撞區周圍的測量儀器,就可對碰撞時發生的事例不斷地進行測量,剩下的沒有起反應的粒子將繼續在環里迴旋運動，等到下一次到達對撞區時再度發生對撞。一直到束流的強度降低到不能再作物理實驗為止，這時兩股束流的壽命也就中止了。束流的壽命一般可達幾小時或幾十小時，所以作為注入器的高能加速器只有在積累過程中才把粒子束流提供給對撞機，而在對撞的過程中，還可供轟擊靜止靶的物理實驗用。為了增加對撞的幾率（即提高對撞機的亮度）,70年代初期,出現了在對撞區中插入一種特殊的稱為低包絡插入節的聚焦結構，使束流在對撞點的橫截面受到強烈的壓縮，從而使對撞點的束流密度大大增加。由於採用了這種結構，使70年代建造的對撞機的亮度比以前提高了一兩個數量級。另外，為了盡可能的延長束流的壽命，對撞機環內的真空度平均不得低於 10-8～10-9 Torr,尤其是在對撞區附近。為了減少物理實驗的本底，即為了保證使束流與束流發生對撞的幾率大大超過束流與殘余氣體相撞的幾率，真空度應維持在10-10～10-11Torr左右。所以大體積高真空這一技術也隨著對撞機的發展而發展起來了。
對撞機的類型
1、電子－正電子對撞機 又稱正負電子對撞機，由於正負電子的電荷相反，所以這種對撞機只要建立一個環就可以了。相應的造價就比較低，目前世界上已建成的對撞機大部分是屬於這一類的。
但是，由於電子迴旋時引起的同步輻射損失，使這種對撞機能量的進一步提高發生了困難，因為同步輻射功率與電子的能量二次方成正比，且與迴旋半徑的平方成反比，為了減少輻射損失，一般高能量的電子對撞機均採用大半徑方案，即採用只有幾千高斯的低磁場來控制電子的運動，即使如此，目前電子對撞機的最高能量仍然受到很大的限制，例如,10GeV的電子在曲率半徑為100m的對撞機中運動時,每圈的輻射損失約為10MeV，如果對撞機中的迴旋電流為1A，要補償這束電子流的輻射損失，就需要平均功率為10MW的高頻功率。假如正電子流也為1A，則總的平均功率為20MW，由此可見，對撞機中高加速頻系統的功率絕大部分是用來補償這一同步輻射損失的。
輻射特性雖然給電子能量的進一步提高帶來了困難，但也有一定的好處，這是因為電子或正電子注入對撞機後，由於電子的輻射損失，使電子截面受到強烈的壓縮，電子很快集中到一個很小的區域中，其餘的空間可以用來容納再一次注入的電子，這樣使積累過程簡化，而且允許採用較低能量的注入器，通常採用直線加速器，也有採用電子同步加速器的。
這種對撞機中所需的正電子是由能量為幾十兆電子伏以上的電子打靶後產生的，為了得到盡可能強的正電子束，往往需要建造一台低能量的強流電子直線加速器。另外產生出來的正電子束尚需再度注入到注入器中，與電子一起加速到必要的能量，再注入到對撞機中去。由於正電子束的強度只及電子束的千分之一到萬分之一，所以需要幾分甚至幾十分鍾的積累，才能達到足夠的強度。
2、質子－質子對撞機 這種對撞機需要建造兩個環,分別儲存兩束相反方向迴旋的質子束，才能實行質子與質子的對撞。由於質子作迴旋運動時，其同步輻射要比電子小得多，在目前質子達到的能量范圍內，可以略去不計，因此為縮小這類對撞機的規模,盡量採用強磁場,這就需要採用超導磁體。另外，質子束的積累也不如電子對撞機那樣方便，它必須依靠動量空間的積累來實現。為此，必須首先在高能同步加速器中，將質子加速到高能（一般為幾十吉電子伏），依靠絕熱壓縮，將質子束的動量散度壓縮上百倍，再注入到對撞機中去進行積累，質子對撞機中的高頻加速系統主要是用來進行動量空間的積累及積累完畢後的進一步加速，因此所需要的高頻功率也比電子對撞機小得多。由於上述原因，質子－質子對撞機的規模要比電子－正電子對撞機大，投資也較高。
3、質子－反質子對撞機 質子與反質子的質量相同，電荷相反，也只需要造一個環就能進行對撞。這種對撞機發展得較晚，主要原因在於由高能質子束打靶產生的反質子束強度既弱，性能又差，無法積累到足夠的強度與質子對撞。70年代後期，「冷卻」技術的成功，給予這種對撞機巨大的生命力(見加速器技術和原理的發展)。
由於冷卻技術的成功，使得現有的高能質子同步加速器，只要它的磁鐵性能及真空度夠好的話，均有可能可以改成質子－反質子對撞機。今後再建的超高能質子同步加速器，均考慮了同時進行質子－反質子對撞的可能，由此可見，這一技術成功的意義是何等重要。
實現質子－反質子對撞雖然比質子－質子對撞能節省一個大環，但也有一定的弱點，主要是由於盡管經過冷卻及積累,反質子的強度仍然比質子的低得多,這樣使得質子－反質子對撞機的亮度比質子－質子對撞機低得多，前者最大為1029～1030cm-2·s-1, 後者則為1032cm-2·s-1。
4、電子－質子對撞機 這種對撞機的主要困難在於電子束的橫截面很小，線度約為幾分之一毫米，而質子的橫截面較大,線度約為一厘米左右。前者束流較密集,後者較疏鬆，兩者相撞時作用幾率很小，目前正在研究中，實現這種對撞需建立兩個環，一個是低磁場的常規磁鐵環,以儲存及加速電子；另一個是高場的超導磁體環,以儲存並加速質子，兩個環的半徑相同並放在同一隧道中，所以電子的能量通常是幾十吉電子伏，質子的能量為幾百吉電子伏。隨著加速器技術的提高,為了節約投資,新建的巨型加速器，往往在一個隧道中建造三個環，以便可能進行多種粒子對撞，例如質子質子、質子－反質子，電子－正電子、質子－電子對撞。
5、電子直線對撞機 為避免電子作迴旋運動時同步輻射損失引起的困難，早在1965年已有人指出，在電子能量高於上百吉電子伏時，應採用直線型來進行對撞，就是說，應採用兩台電子直線加速器加速兩股運動方向相反的電子束（或正負電子束）待達到預定能量後，兩股電子束被引出並在某點相碰。碰撞一次後的電子束即被遺棄，不再重復利用。當然，只有當這些被遺棄的電子束單位時間所帶走的能量小於環形對撞機中同步輻射的損失功率，這種方案才會被考慮。另外，由於電子直線加速功率的限制，每秒能提供的電子束脈沖數是有限的，所以單位時間內發生的碰撞次數也比環形對撞機少得多，為了保證直線對撞機與環形對撞機有相同的亮度，要求在碰撞點的橫截面進一步壓縮，約比環形對撞機中的碰撞截面小幾十到幾百倍，十多年來技術上的進展，使這種對撞機受到重視，有關的各種問題正在解決中。

『肆』 大型強子對撞機的建設意義

大型強子對撞機將兩束質子分別加速到14TeV（14萬億電子伏特）的極高能量狀態，並使之對撞。其能量狀態可與宇宙大爆炸後不久的狀態相比。粒子物理學家將利用質子碰撞後的產物探索物理現象，例如，尋找標准模型預言的希格斯粒子、探索超對稱、額外維等超出標准模型的新物理。
或許有人會認為，像高能物理學領域高深的理論研究與我們的日常生活沒關系，花費數十億美元有些不值得。100多年前，愛因斯坦發現了質能方程，那就是質量與能量可以互相轉化。許多人也認為這個方程毫無用處。但是，以這種理論指導而研製出來的原子彈，讓人們見識了高能物理的可怕之處。隨後，核能用於發電，又讓人們認識到質能方程真正改善了我們的生活。
LHC可以使人類的科學技術邁進一大步。例如，反物質的形成與合成將變得可能。尋找到反物質及其合成方法，將有可能解決我們的能源危機問題，並且成為太空旅行和星際旅行的首選燃料。反物質擁有難以置信的力量，僅僅是少量的反物質，其與物質湮滅所產生的能量就可以與幾百萬噸當量的核彈相提並論。（物質與反物質的湮滅質能轉化率為100%，是核彈的幾十倍。）將來有一天，不但人類可以乘坐反物質推動的飛船遨遊太空，家裡的電器使用的電能也將來自反物質發電廠。
此外，在建造這個大型實驗裝置的過程中，科學家已經獲得了許多科研成果，已經改善了我們的生活。比如，我們今天常用的互聯網最初就是歐洲核子研究中心的科學家為了解決數據傳輸問題而發明的。另外，強子對撞機還將帶來一些意想不到的科研成果，譬如改進癌症治療、摧毀核廢料的方法以及幫助科學家研究氣候變化等。現有的放射療法可能會在殺死癌細胞的同時傷害周圍的健康組織，對撞機產生的高能粒子束能夠將這種傷害降到最低，因為它們能夠穿過健康組織，只對腫瘤發揮作用。一些氣象學家表示，如果發現高能粒子束促成了雲的形成，人們將來可以通過控制宇宙射線來改變氣候。

『伍』 電子對撞機得實驗結果是什麼

電子對撞機得實驗結果是:
1999年，北京譜儀在2-5GeV能區的R值精確測量取得重要成果，得到國際高能物理界的高度評價。5GeV以下的R值是標准模型計算不確定性的重要部分，北京譜儀國際合作組充分把握了國際高能物理發展的最新動態，選定了這一在理論上有全局性重大意義、在實驗上極富挑戰性的課題，精心設計了全能區的實驗方案。此項實驗對加速器和探測器的性能及運行水平，對實驗技術和數據分析方法以及理論模型等都是嚴峻的挑戰。經過可行性研究，國際合作組把測量能區定為2-5GeV，精度目標定在7%左右，該指標對北京正負電子對撞機運行能量和北京譜儀測量精度的要求已經接近極限。為了完成R值精確測量實驗，北京正負電子對撞機發揮了運行以來的最高水平，在如此寬的能量范圍內長時間保持了長束流壽命和高亮度的穩定運行，這在國際高能物理實驗研究中也屬領先水平。北京譜儀在2-5GeV能區的近百個能量點上進行能量掃描測量，並在數據分析中，發展和應用了多項創新方法和理論模型，使測量的系統誤差大大降低，平均測量精度達到6.6%，比國際上原有的實驗結果提高了2-3倍。
北京正負電子對撞機（BEPC）是世界八大高能加速器中心之一， 是我國第一台高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基礎設施；由長202米的直線加速器、輸運線、周長240米的圓型加速器（也稱儲存環）、高6米重500噸的北京譜儀和圍繞儲存環的同步輻射實驗裝置等幾部分組成，外型象一隻碩大的羽毛球拍。北京正負電子對撞機是當時世界上唯一在τ輕子和粲粒子產生閾附近研究τ-粲物理的大型正負電子對撞實驗裝置，也是該能區迄今為止亮度最高的對撞機。

『陸』 正負電子對撞機的偉大貢獻

文字實錄
[主持人]:
剛才兩位老師給我們介紹了一些應用。剛才張老師介紹了，中國也有我們自己的對撞機，叫北京正負電子對撞機。能不能介紹一下中國自己的對撞機的一些情況。
[張闖]:
我注意到在網上很多網友談到歐洲強子對撞機的時候有很多評論。特別是說看了以後才知道這個東西非常微妙，也有的說看了以後才知道我們中國還有多大的差距，也有的網友很關心，說我們中國也參加了這個合作。有的說我們的貢獻是不是太小了。還有的說，我敢肯定中國也有，而且將來一定會有更好的。我們知道網友對這個事情非常關心，中國在這方面到底是什麼情況。
[張闖]:
我們也有一個對撞機，就是北京正負電子對撞機，我們說有兩個，一個是原來的單環的北京正負電子對撞機，1984年破土動工，小平同志親自為它奠基，到1988年正式對撞，工作了大概20年左右，21世紀初期我們進行了改造，建造了雙環的北京正負電子對撞機，這個機器是我們所工作的園區叫套和顫物理園區，這在國際上佔領先地位的，而且它建立了以北京譜儀為基礎的國際合作，這是一個非常前沿的、先進的國際合作組，在這個領域中取得了很好的成果。
[張闖]:
我看到一個雜志上有一篇文章。他就講到成千上百的美國科學家飛到北京來參加北京的試驗，經過最近的改造，北京正負電子對撞機性能有了提高，成為國際領先的對撞機。我們國家經過這么多年的努力，在國際究領域裡面佔了很大的作用。
[陳國明]:
北京正負電子對撞機能量比較低，只有3.5金伏，和我們講的LHC相差三個量級。但是它做的工作的物理意義很重要的，它和LHC的內容不一樣。我們知道講6個誇克，正反誇克強子下面一個分類，叫做介子，假如有三個誇克組成的叫做重子，也是強子裡面的重。還有沒有其他的物質形態？比如有四個誇克組成的、五個誇克組成的，有很多膠子組成的膠子球，基本的物質形態假如不是我剛才講的介子和重子，那就是重大突破，就是我們物質世界新的物質形態，這對以後的應用也是無可估的。
[陳國明]:
北京的正負電子對撞機主要是想找這些東西，有沒有這些新的物質形態，普通的物質是由質子、中子組成的，都是三個誇克組成，叫做重子。假如都是重子，5誇克、6誇克，就是膠子球的，這樣的話，是完全不同物質形態不一樣，就會造成其他的物質形態了，這就是非常重要的。
[主持人]:
這也是我們北京正負電子對撞機研究的目的。剛才張老師介紹了，北京的正負電子對撞機最早是從1984年開始動工，當時的情況，80年代初期，應該說，我們的科研環境，包括經費，可能經濟環境還不是很好，包括您說小平同志都很重視破土的奠基儀式，為什麼會得到國家這么大的重視？
[張闖]:
剛才主持人問到了，當初對撞機建立的時候也有這樣的爭論，中國這樣一個發展中國家，想做加速器、對撞機是一個長遠的目標，不能解決當前最緊迫的研究，到底應該放在什麼樣的地位，小平同志在對撞機建成以後，1988年視察了北京的正負電子對撞機，他作了一個很重要的講話，這個講話就是中國要在高科技領域佔有一席之地。一開始小平同志舉了一個例子。
[張闖]:
談到對撞機，我先說一個故事，有一位歐洲的朋友，這個朋友就是我們強子對撞機的研究所所長，小平同志會見了他，他當時就問小平同志一個問題，就是說中國經濟也不太發達，為什麼要搞這個東西？小平同志回答說，這是為了將來，為了長遠的發展。小平同志接著說，中國一定要發展高科技，要在國際高科技領域裡面佔有一席之地。回頭看小平同志當時的講話，確實非常有遠見。

『柒』 歐洲大型強子對撞機的實驗結果怎樣

歐洲核子研究中心（CERN）3月30日宣布，跨越日內瓦市郊瑞士法國邊界的大型強子對撞機（Large Hadron Collider，簡稱LHC）上，總能量為7萬億電子伏特的兩個束流對撞，在發生兩次故障後最終獲得成功。這是世界上目前能量最高的對撞。

資料來源於： http://scitech.people.com.cn/GB/11264642.html 此次對撞實驗首次向媒體開放48小時。中國科學院高能物理所CMS（緊湊繆子線圈）實驗遠程式控制制中心通過網路向媒體直播了對撞實驗過程。

「此次對撞成功，標志著LHC的物理研究的開始，標志著一個激動人心的粒子物理新時代的到來。」中國科學院高能物理研究所粒子天體物理中心研究員陳國明說。

據悉，對撞的兩個束流，每個束流帶兩個束團，每個束團由50億個質子組成，每個質子的能量為3.5萬億電子伏特。質子的速度是光速的99.999995%（比光速慢億分之五）。按計劃，本次運行後4個月內，每個束團的質子數將上升到800億個。

北京時間30日下午3點左右，正當記者們在高能所CMS實驗遠程式控制制中心聚精會神地觀看對撞實驗時，CERN傳來消息：由於對撞機保護裝置導致束流意外丟失，對撞未能如期實現。研究人員不得不繼續對機器進行調試。

陳國明介紹，2008年的LHC實驗失敗，發生爆炸事故，在其後的一年多時間，CERN對LHC進行了檢修和調整，並增加了保護裝置。此次束流丟失正是此保護裝置所致。

不過，CERN研究人員隨即表示，這是他們意料之中的事情：「我們已經等了20年，可以再耐心等一會。」幾個小時後，CERN研究人員想要再次進行對撞，又一次發生了故障。不過，功夫不負有心人，經過進一步調試後，北京時間30日晚上7點零6分，總能量為7萬億電子伏特的兩個束流對撞成功。

「做科學實驗，尤其是在能量這么高的機器上開展實驗，是一件非常有挑戰性的事情，不會像開party一樣，客人一來就可以看到慶祝的時刻。」高能所所長陳和生向記者介紹,「LHC是世界上能量最高的機器，非常復雜，在調試過程中，由於束流丟失未能如期實現對撞，並不意味此次對撞實驗失敗。北京正負電子對撞機在調試過程中也經常出現束流丟失的情況，這是調試過程中碰見的正常狀況。」

歐洲核子研究中心將連續運行LHC 18到24個月，以便為LHC上面的各個實驗提供足夠的數據來進行物理研究。這一階段的運行過後，LHC將關機進行徹底修理，為14TeV對撞作準備。

歐洲核子中心的所長Heuer說，兩年的連續運行是一個離譜的要求，但這個努力是值得的，這可以補償前次失敗所失去的時間，使物理學家們可以有機會做出他們的成果。

『捌』 強子對撞機是什麼_

參見網址http://ke..com/link?url=-6

『玖』 求歐洲強子對撞機的結構和原理

在高能同步加速器基礎上發展起來的一種裝置，其主要作用是積累並加速相繼由前級加速器注入的兩束粒子流，到一定束流強度及一定能量時使其在相向運動狀態下進行對撞，以產生足夠高的相互作用反應率，便於測量。
用高能粒子轟擊靜止靶（粒子）時，只有質心繫中的能量才是粒子相互作用的有效能量，它只佔實驗室系中粒子總能量的一部分。如果射到靶上的粒子能量為 E，則對靶中同種粒子作用的質心系能量約為 (E為粒子的靜止能量)。可見，隨著Eo的增高，用於相互作用的那部分能量所佔的比例將越來越小，即被加速粒子能量的利用效率越來越低，但是，如果是兩個能量為 E的相向運動的同種高能粒子束對撞，則質心系能量約為2E，即粒子全部能量均可用來進行相互作用。可見，為了得到相同的質心系能量，所需的加速器能量將比對撞機大得多。如果對撞機能量為 E，則相應的加速器能量應為2E2/E。例如，能量為2×300GeV的質子、質子對撞機，同一台能量o為 180000GeV的質子加速器相當，建造這樣高能量的加速器。在目前的技術水平及經濟條件仍然是不可及的。但建造上述能量或更高一些能量的對撞機是完全可行的，這就是近20年來對撞機得到廣泛發展的原因之一。
對撞機的主要指標除能量外還有亮度。所謂對撞機的亮度是指該對撞機中所發生的相互作用反應率除以該相互作用的反應截面。顯然亮度越高對撞機的性能就越好,1986年時對撞機達到的亮度約在1029～1032cm-2·s-1。
歷史
20世紀50年代初，加速器的設計者就有過利用對撞束來獲得更高質心系能量的設想，但是鑒於加速器中束流的強度太低,束流密度遠低於靶的粒子密度,雙束對撞引起的相互作用反應率將比束流轟擊固定靶時發生的反應率低106倍,這樣,很難進行最低限度的測量,這種設想就沒有得到應有的重視，1956年人們開始懂得依靠積累技術，可以獲得必要強度的束流，從而使對撞機的研究真正被提到日程上來。
正負電子對撞機的造價低，技術簡單，因此它是首先研究的對象。最初的兩台對撞機是1961年投入運行的，不久又相繼出現了好幾台低能量的電子對撞機。B.里希特就是在美國斯坦福直線加速器中心的正負電子對撞機SPEAR上發現著名的 J/ψ粒子的（同時在美國布魯克海文國家實驗室由丁肇中教授發現），為近代高能物理的發展作出了很大的貢獻，正是由於這一成就為後來人們下決心建造更大的正負電子對撞機起了決定性的作用。
目前建成的質子對撞機如歐洲核子中心代號 ISR的交叉儲存環，其能量為2×31GeV，它於1971年已投入運行。
由於電子冷卻及隨機冷卻技術（見加速器技術和原理的發展）的成功,使反質子束的性能大大得到改善,而且束流可以積累到足夠的強度，從而有可能在同一環中進行質子－反質子對撞。歐洲核子中心於1981年將一台能量為 400GeV的質子同步加速器（即SPS）改建成質子－反質子對撞機，並於1983年取得了極其重要的實驗成果，發現了W±、Z0粒子。
對撞機特點
與同步加速器極為相似，對撞機呈環形，沿環安放著磁鐵系統、高頻系統、真空系統以及探測和校正系統等。此外，它沿圓環還有兩個或兩個以上專供對撞用的特殊長直線節，探測儀器就被安置在長直線節內的對撞點附近的空間中。使電荷相反，靜止質量相同的兩束粒子相碰比較簡單，只要建立一個環就行了。如果是電荷相同的同種粒子相撞，就必須要建立兩個環。兩個環的外加磁場方向相反。這兩個環可以建在同一平面中，使其在幾個交叉的地方進行對撞；也可以建立在上下兩個不同平面中，用特殊的電磁場使兩種粒子在長直線節內相撞，此外，高能量的對撞機還需要用一台高能加速器（一般用同步加速器或直線加速器）作為注入器，先把粒子加速到一定能量,再注入到對撞機中去進行積累,進一步加速及對撞。積累、加速及對撞是對撞機的三大機能，所謂積累是設法把高能加速器在不同時間加速出來的脈沖粒子束團積累在對撞機環形真空室（稱為儲存環）中。一般需要積累幾十或上千個束團，才能達到對撞所需的強度。電子同步加速器的束流團的積累是依靠同步輻射來完成的，同步輻射雖然使同步加速器的能量難於進一步提高，但卻使得電子束的橫向及縱向的尺寸在加速過程中大大收縮，即密度大大提高，利用這一特性就可以積累一股很強的電子束流。質子卻沒有這種特性，這就需要用動量積累