主题：探索量子宇宙——粒子对撞机的任务（1） -- 邪恶本质

[SIZE=3]大型强子对撞机[/SIZE]

位于CERN——欧洲核子研究组织的大型强子对撞机，当其在2007年开始运行的时候，将是世界上目前建造的最大和最高能的粒子加速器。它运行于一个位于法国境内的朱拉山和瑞士境内的日内瓦湖的周长为27公里的环形隧道内。在LHC上的实验将给科学家提供关于太电子伏尺度能量区间的第一印象。

LHC将加速相向运行的两束粒子，让它们撞击在一起，通过爱因斯坦的有名的公式e=mc2，产生新粒子的喷注。对撞的质子束流每秒钟会产生八亿次碰撞。

超导磁体将引导束流绕环运动，每个在LHC里面飞行的质子将具有7太电子伏的能量，从而质子-质子对撞的能量为14太电子伏。质子包含夸克和胶子，它们分别携带质子总能量的一部分。一个典型的碰撞包括来自每个质子的夸克或者胶子在较低的能量下的碰撞，并伴随着来自质子其余部分的碎片。质子是复合粒子这一性质让探测碰撞的产物变得复杂。

四个主要的粒子探测器——ALICE，ATLAS，CMS和LHCb——将观测碰撞。ATLAS和CMS，每个都有超过2000个合作者，将审视太电子伏尺度的全貌。LHCb将专注于物质-反物质不对称性的精确测量。ALICE，使用LHC的力量在质子之外加速铅离子束，将研究极端能量密度下的物质。

LHC实验每天将记录大约1000GB数据。粒子物理学家正在和世界各地的计算机科学家一起开发新的格点网络技术。这将把世界上成千上万的计算机联系起来，创造出巨大的计算资源，以存储和处理来自LHC的海量数据。

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国际直线对撞机[/SIZE]

国际直线对撞机是一个计划中的新加速器，被设计为同LHC协作以探索太电子伏尺度及超越该尺度的物理。ILC 将由两段直线加速器构成，每段超过20公里长并相互对准，将接近光速运行的电子和正电子束流朝彼此投去。

当电子和正电子在圆周中加速时，它们损失能量。加速的能量越高，电子损失的能量就越大。在非常高的能量下，环形的电子加速器不是一个选项——太多的能量被浪费了。解决方案则是直线对撞机。

在ILC 的设计中，几百亿个电子和正电子被压缩进大约三纳米厚的束流中。正电子从对撞机的一端出发，电子来自另一端。当粒子沿着加速器的长度方向被加速时，超导的加速腔提供给它们越来越多的能量，直到它们在碰撞的强烈交火中相遇。ILC 的束流的能量能够调整以对准某个感兴趣的现象。ILC 的束流也能够被极化，这给接下来的数据分析加强了威力。

ILC的全球设计力量（Global Design Effort），聚集了美洲、欧洲和亚洲成百上千位加速器科学家和粒子物理学家的力量，将确定ILC的规划。ILC将作为一个完全的国际化科学项目被设计、投资、管理和运行。