有留意新聞的大概也知道各界期待已久的「大型強子對撞器」已於9月10日正式啟動。除了粒子物理學家都相當興奮,研究人員都歡呼著,但我們一般「凡人」,知道「大型強子對撞器」是甚麼回事嗎?揭開宇宙的秘密,我們又明白多少?不用怕,原來,科學,也可以很有趣。 大型強子對撞器 – 簡稱 LHC (Large Hadron Collider) 的道理,現在有人跟你 Rap 出來。這是另一種說故事的好方法,使本來令人發悶的東西變得有趣一點。

大型強子對撞器(Large Hadron Collider, LHC)位於瑞士日內瓦,歸歐洲核子研究組織 CERN 管轄。LHC 可謂史上最大的粒子撞擊器,位於瑞士和法國邊境地底100米深二十七公里長的環形隧道內。

LHC 幹甚麼的?

大型強子對撞器實驗在最深達地底下175公尺的長27公里環型隧道進行,將把氫質子或鉛離子加速到光速的99.9999%相撞。這處隧道位於涵蓋瑞士和法國的兩國邊境。兩束質子以相對方向同時環繞隧道加速,然後由超強力超導磁鐵讓質子束「偏向」,讓它們在四處大型對撞區對撞,對撞瞬間溫度將比太陽熱10萬倍,重現137億年前促使宇宙誕生的大爆炸後最初情況。一系列感應器將追蹤對撞過後噴射出的次原子碎片,尋找新粒子的特徵。其中的超巨型偵測器ATLAS長達46公尺、高25公尺,重達7000公噸;CMS是全世界最重的偵測器,長21公尺、高16公尺,重達1萬2500噸。

科學家希望借助強子對撞機的巨大能量,發現在理論模型中形成物質質量的「上帝粒子」,即希格斯玻色子(Higgs Boson),以了解物質的構造,以及探索新物理現象;此外,亦希望通過實驗所得出的數據,推斷出佔宇宙96%卻看不見的暗黑物質和暗黑能量的組成成份;別外科學認為,實驗中電荷相反的基本粒子組成的反物質,和宇宙誕生時正物質和反物質數量一樣多,通過實驗研究沒有反物質留下的原因。最後一個實目驗目的,是希望知道撞擊後失蹤的粒子,會否進入隱藏的高次元空間。

這是一個複雜的故事,幸好,也有人可以替我們 Rap 出來。不太明白的,真的可以看多一次那 Rap 的 Video,真的會明白多一點。

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大型強子對撞器 @ Wikipedia
CERN – Large Hadron Collider (LHC)
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