探索宇宙的真理:看看CERN大型強子對撞機[32p]

探索宇宙的真理:看看CERN大型強子對撞機[32p]總部位於瑞士日內瓦的歐洲核子研究中心(以下簡稱CERN)成立於1954年,該中心主要針對高能物理學研究的需要提供粒子加速器和其它基礎設施。CERN在近年來最為知名的成就是利用大型強子對撞機發現了有著「上帝粒子」之稱的希格斯玻色子,這種粒子被認為是物質的質量之源,它的發現將有可能幫助人類揭開宇宙的起源之謎。今天的圖集將讓大家一睹CERN和大型強子對撞機的獨特風采:

由於CERN的行政管理部門和運營設備位於法瑞邊境的汝拉山脈,所以CERN的大部分員工每天都要跨越邊界數次,途中是從日內瓦發往CERN接待處的18號電車。

走下電車之後,會首先看到這個名叫「科學創新之球(Globe of Science and Innovation)」的大型穹頂建築,該建築主要用來舉辦各類與CERN相關的展覽。雖然看上去銹跡斑斑,但其實它是用實木建造而成的。

33號樓是CERN的接待和遊客中心,其大廳的地板上設計了一個千變萬化的「宇宙之歌(Cosmic Song)」板塊,該作品由法國雕塑家塞爾·摩洛(Serge Moro)在1986年設計完成,其顏色和密度的變化代表宇宙射線粒子對地球的撞擊。

探測器墓地:CERN辦公樓前的一片開放的草地上擺放著廢棄的粒子探測器,散發出濃郁的復古現代藝術的氣息。

CERN成立於1954年,園區內擺放了許多20世紀中期的經典設計作品。

WEB誕生地:與萬維網相關的所有基礎技術在這個走廊的辦公室中被開發出來,當時由於空間緊張,有些工作甚至是在這條走廊中完成的。

在看到緊湊型μ子螺旋型磁譜儀(CMS)之前,會首先看到很多重型起重設備,由於CMS的位置是不可移動的,所以所有零部件的修復和更換都將通過這些設備在原地完成。

這些管道可以將冷卻水和壓縮空氣等試驗所需的條件傳送至CMS。

CMS的控制室:看起來有點像股票交易員的辦公室。

CERN的員工正在控制室監控電力、冷卻和地下氣體等系統。瑞士的電網無法為CERN提供足夠的電力,所以他們需要調用法國和瑞士的能源,同時CERN還擁有自己的柴油機供電系統,能夠讓設備應對突發的緊急情況。

雖然控制室的大部分電腦都是採購的現成設備,但也有一些定製的探測器和開關。

CERN的官方顏色是橙色和藍色,這些是工作人員佩戴的橙色頭盔,此外CERN還為訪客提供了藍色頭盔。

在CERN,死亡總是只有幾步之遙,高壓電、輻射和毒氣無處不在,甚至還有可能被瞬間蒸發為空氣。

當大型強子對撞機啟動並開始運行時,CERN計算團隊的任務就是收集並記錄高達每秒6億次的質子碰撞所產生的碎片,所以每個檢測器站都配有自己的伺服器機房,裡面布滿了各種各樣的電纜、連接器、開關和調節器。

CMS多層探測器的內部構造微縮模型。

進入CMS前的佩戴安全設備的步驟。

眼球掃描儀:CERN的安檢步驟很繁瑣,只有授權的人才能進入到大型強子對撞機內部。

CMS內部:目前質子束通過的管道處於斷開狀態。

CMS位於100米深的地下,重12500噸,長15米,直徑25米。

規模龐大的CMS設備會讓人顯得微不足道。

檢測站之間的環形隧道能夠保持檢測站的正常工作,這個隧道是世界上同類項目中造價最高的,而大型強子對撞機則對這些隧道進行了重新利用。

大型強子對撞機的內部線路,兩條沿相反方向前進的質子束最開始分別位於單獨的管道內,在接近檢測站時,它們逐漸被聚集到一條管道中進行碰撞。

隧道里的交通工具,與龐大的設備相比顯得格外可愛。

整個管道的周長為27公里。

放射性罐:上面的輻射標誌意味著這是個危險性極高的設備。

人們在設備上留下的各種塗鴉。

大型強子對撞機實驗(ALICE)的探測器使用更節能的室溫磁鐵,使用水冷就能對其進行充分冷卻,不過由於其**的規模,所需的水冷管道和儀錶看起來也蔚為壯觀。

ALICE的主要數據:26米長,高度和寬度均為16米,重量高達1萬噸。

大型強子對撞機所用到的複雜繁多的電纜,有點科幻電影的味道。

當大型強子對撞機啟動和運行時,ALICE兩側的紅色大門就會隨之關閉起來。其特殊的形狀設計是由於工程師需要進出對撞機繼續維修和升級。

向上看就能看到前文中所提到的供應管道。

CERN的工作人員正在進行升級工作,以保證ALICE和其它三個探測器在未來三年中的正常運作。
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