当地时间4月5日,欧洲核子研究中心(简称欧核中心)发表公报称,在经历两年停机维护、加固升级及数月重启准备后,欧洲大型强子对撞机当天正式开启第二阶段运行。据悉,欧洲大型强子对撞机是目前全球最大、能量最高的粒子加速器,它通过埋入地下100米深、总长27公里的超导磁铁加速并碰撞粒子,可在微观尺度上还原宇宙大爆炸后的宇宙初期形态,帮助科学家研究宇宙起源并寻找新粒子。2012年该大型强子对撞机曾证实“上帝粒子”希格斯玻色子的存在。
曾经证实了“上帝粒子”的存在
　　欧洲大型强子对撞机于2008年9月建成运行,首阶段运行于2012年末结束。该阶段的两个强子对撞实验项目ATLAS和CMS均证实了“上帝粒子”希格斯玻色子的存在,理论上认为希格斯波色子是构成宇宙的最基本组成部件之一,解释了为何其它粒子会拥有质量。
　　根据这一理论,在宇宙大爆炸后,希格斯场和与之对应的粒子——希格斯玻色子一同形成。而希格斯场,这种看不见的力赋予了其他基本粒子质量的属性。
　　研究者们想要借此揭开有关宇宙基本组成的更多迷题,他们希望能在未来几年首次获得暗物质存在及其组成的实际证据。
　　德国电子同步加速器研究所所长姆尼克表示,“大型强子对撞机以更高的能量重启,给予了人们进入新未知领域和发现新物理现象的机会,比如证明暗物质的存在"。
再次启动并发射两束质子束流
　　欧核中心在公报中说,欧洲大型强子对撞机于当地时间5日上午10时41分发射出第一束质子束流,另一束相反方向的质子束流于5日中午12时27分发射,两束质子束流循环的注入能量为0.45万亿电子伏特。按规划,欧洲大型强子对撞机第二阶段运行可实现每个质子束流产生6.5万亿电子伏特的能量,进而在今夏实现以创纪录的13万亿电子伏特的质子束流总能量进行对撞实验。公报说,未来数天科研人员将会在检查各系统状况后逐步提升质子束能量。
　　公报说,在对撞机停机期间,欧核中心强化了对撞机的1万个超导磁铁连接点,安装了超导磁铁保护系统,同时改进增强了制冷、真空及电子系统。随着今夏将以13万亿电子伏特的质子束流总能量运行,欧洲大型强子对撞机实验将探索希格斯玻色子机制、暗物质、反物质等更多未知领域。

隧道在地下50至150米之间
　　欧洲大型强子对撞机包含了一个圆周为27公里的圆形隧道,因当地地形的缘故位于地下50至150米之间。这是先前大型电子正子加速器所使用隧道的再利用,隧道本身直径3米,位于同一平面上,并贯穿瑞士与法国边境,主要的部分大半位于法国。虽然隧道本身位于地底下,尚有许多地面设施如冷却压缩机,通风设备,控制电机设备,还有冷冻槽等等建构于其上。加速器通道中,主要是放置两个质子束管。加速管由超导磁铁所包覆,以液态氦来冷却。管中的质子是以相反的方向,环绕着整个环型加速器运行。除此之外,在四个实验碰撞点附近,安装有其他的偏向磁铁及聚焦磁铁。
　　大型强子对撞机加速环的四个碰撞点,分别设有五个侦测器在碰撞点的地穴中。其中超环面仪器与紧凑渺子线圈是通用型的粒子侦测器。其他三个(大型强子对撞机底夸克侦测器,大型离子对撞器以及全截面弹性散射侦测器则是较小型的特殊目标侦测器。
用碰撞后的产物探索物理现象
　　大型强子对撞机将两束质子加速至极高能量状态,并使之对撞。其能量状态可与宇宙大爆炸后不久的状态相比。粒子物理学家将利用质子碰撞后的产物探索物理现象,例如,寻找标准模型预言的希格斯粒子、探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理。
　　在建造这个大型实验装置的过程中,科学家已经获得了许多科研成果,已经改善了我们的生活。比如,我们今天常用的互联网最初就是欧洲核子研究中心的科学家为了解决数据传输问题而发明的。另外,强子对撞机还将带来一些意想不到的科研成果,譬如改进癌症治疗、摧毁核废料的方法以及帮助科学家研究气候变化等。一些气象学家表示,如果发现高能粒子束促成了云的形成,人们将来可以通过控制宇宙射线来改变气候。
林恩·埃文斯　对“爆炸”最执着的人
　　林恩·埃文斯是欧洲大型强子对撞机的领导者,他是威尔士一位矿工的儿子,在阿布戴尔中学时就对科学萌发了兴趣,后来获得了英国斯旺西大学的物理学博士学位。
　　1969年,他花3个月时间访问了欧洲核子物理研究组织项目。从此,他和妻子以及家人就定居在这里。65岁的威尔士人林恩·埃文斯大概可以算得上是这个世界上对“爆炸”最执着的人了。从小就爱用各种化学物质捣鼓点小爆炸的他,长大后又对宇宙大爆炸产生了兴趣。
　　为了模拟宇宙大爆炸,解开宇宙之谜,他一手“策划”了堪称世界上最大科学实验的欧洲大型强子对撞机项目。
　　从设计,建造,再到实验,埃文斯已经一路伴随这个项目走过了近16个年头。2010年6月正式从欧洲核子研究中心退休后,埃文斯渐渐放慢了工作节奏,但他依然没有离开大型强子对撞机项目。尽管不再担任项目负责人,但他在紧凑缪子线圈实验小组中仍然负责重要工作。
　　　　　　　　　　　　　本报综合报道