LHC recreating the conditions of Big Bang ?

mca

全世界最勁的粒子加速撞擊器 (Large Hadron Collider)，已在歐洲建成待用，

英文 http://www.lhc.ac.uk/

中文  
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5 ... D%E6%92%9E%E5%99%A8

短片
http://www.youtube.com/watch?v=cJFllPVIcpg&feature=related


前日竟然有 D 友仔用 rap music 介超 LHC，好攪笑
http://www.youtube.com/watch?v=j50ZssEojtM

AC

fatning

7月7日及7月14日林思華在信報<<科學角度>>，寫了兩編文章，大家可一看：

「今晚地球將出現黑洞？」

　今晚十二時正，踏入星期二的那一刻，地球上最龐大的機器將會首次啟動。屆時如果閣下仍能讀這篇「科學角度」的話，那不妨為自己鬆一口氣——恭喜大家，地球「大步檻過」了，我們總算沒有被自己製造的黑洞吞噬。
　　這座機器名為「大型強子對撞器」（LHC），是一台粒子加速器（accelerator），此時此刻，它正蟄伏在瑞士日內瓦的地底蓄勢待發。有一個位於日內瓦的機構是大家應當知道的，那就是世上最大規模的粒子物理（particle physics）實驗室——歐洲核子研究組織（CERN）。我們天天都上的萬維網（WWW），就是在CERN誕生的。
　　CERN為粒子物理提供了不少研究基建，其中粒子加速器（accelerator）是最重要的設施。為何粒子物理學家要將粒子加速？粒子物理研究的是物質（matter）由什麼組成：物質由原子組成；原子由電子和原子核組成；原子核由質子和中子組成；然後是夸克……人的好奇心是無止境的，我們總希望找出更基本的粒子。一個最直接的方法是將粒子對撞——你「撞散」一個粒子，自然就能得到更基本的粒子了。這就是粒子加速器的用意：粒子以愈高速度相撞，就可望「撞得更散」了。如果想粒子相撞時達到更高速度，就須讓它們有更長的助跑距離，所以粒子加速器雖然是「器」，卻不是可以放在實驗室的一部儀器，而是要比這大得多。
　　將於二十四小時內運作的大型強子對撞器（LHC），正是CERN最新銳的粒子加速器。LHC基本上是一個圓周達二十七公里的圓形隧道，隧道本身的直徑為三米；整條隧道深藏地底五十至一百五十米之間，橫跨瑞士與法國。計劃由三十四個國家超過兩千位物理學家參與，耗資45億美元。
　　LHC的加速能力比以往的粒子加速器都要大。隧道之中，二千億枚粒子將會以非常接近光速的速度對衝，之後會成功發生約二十次碰撞。雖然實際牽涉的能量不大——只相當於三百八十磅黃色炸藥（TNT）；可是由於相撞範圍極小，所以能量密度極高，以致剎那間那些粒子可以「熱」得超乎想像——度比太陽核心還要高出十萬倍！
　　這種高高密度的環境，和宇宙創生初期頗接近，所以也有人把LHC中的相撞稱為「迷你大爆炸」（mini big bangs）。不過也因此引起憂慮：如此高密度的環境，會否造出一些意想不到的怪物——例如「黑洞」——因為黑洞也是質量極度集中的結果。
　　如果就在地球表面開出一個黑洞，會發生什麼事？以黑洞的吸力，可能出現愈吸愈大，愈大愈吸的連鎖反應——最後可能就像「浴缸放水」一樣，整個地球，甚至整個太陽系，全都被扯進黑洞之中……。這些憂慮得到不少人的認同，有人甚至訴諸法律行動：今年3月，七人入稟美國夏威夷地方法院，要求頒令禁止LHC運作，案件仍在排期中。
　　為了使公眾釋疑，CERN成立了一個獨立的科學家小組，從新檢視LHC的安全性並撰寫報告。對於黑洞，他們解釋，LHC中的能量還是相對地低的：地球每天都曝露於宇宙射線（cosmic ray）之中，那些高能粒子比LHC裏的能量還要高得多——如果LHC有問題的話，宇宙射線早該在地球表面開出無數黑洞了……可是地球仍在這裏！
　　雖然要花這樣大的人力物力，雖然面對種種爭議，但科學家仍堅持要撞散粒子……這當然不是單純為了享受「拆積木」的過程——掌握基本粒子的特性，了解它們的相互作用，絕對有助解決一些物理學中的根本問題：愛因斯坦畢生追求的統一場論是怎樣的？天文學中的暗物質其實是啥？質量的根源是什麼？——What does “matter”？最「小」的問題，其實也是最「大」的問題呀。(2008-7-7)

「末日icon」
上周本欄提及的那台位於瑞士日內瓦地底，耗資45億美元興建的粒子加速器「大型強子對撞器」（LHC）。這座圓周達二十七公里的龐然大物，可望在極小的尺度上重現大爆炸初期的極高密度和溫度，所以有人擔憂可能會出現超出預計的實驗結果——例如在地球上造出黑洞，甚至有人因此入稟法院希望制止LHC運作。
　　LHC原定在上周二的零時零分啟動，負責LHC的歐洲核子研究組織（CERN）也「隆重其事」地設立了一個倒數網站lhcountdown.com，大大個的數字一直減，非常有壓迫感——反正人們常常將LHC啟動日的迫近比喻為「末日倒數」，那抵死的 CERN 彷彿在向世人說：你要驚？那好，我乾脆幫你計時，大家可以在電腦屏幕前看這個倒數「驚餐飽」了……實行有嚇無賠。
　　可是一個星期過去了，地球無穿無爛……但莫要高興，這不是因為LHC的首個正式實驗「穩定和諧」地完成了，而是因為那個實驗根本未做——就在上周本欄見報那天，離原定啟動一刻不足二十四小時之際，CERN把LHC的啟動時間押後了，暫定押後一個月——地球至少能玩多一個月了。
　　據那個LHC倒數網站的公告，估計實驗推遲的原因是因為LHC的冷卻工作尚未完成。粒子在LHC中因磁鐵的推動而加速，為了得到強大的磁場，那些磁鐵都是超導磁鐵；要保持磁鐵的超導狀態，它們的度必須維持在極低水平。在LHC中，超導磁鐵的冷卻劑是液態氦——不要忘記，我們說的可是一條全長二十七公里的磁鐵隧道，需要一百二十公噸的液態氦才足夠覆蓋；在LHC運作前，這所有液態氦的溫度都必須維持在攝氏零下二百七十一度以下……所以某程度而言，LHC是個周長二十七公里的環型大冰箱，其溫度比外太空（outer space）更低，所需冷卻時間要以年計。
　　另一個花時間的工序是抽真空，由於我們加速的不是玻璃珠，而是比空氣分子還要小得多的質子（proton），所以抽真空的原因自不待言——除非你想質子在加速中仍要和空氣分子玩碰碰車。在LHC中最大的真空區約有九千立方米，容積和一座教堂的中殿差不多；實驗進行時，那兒的氣壓比月球要低十倍。
　　正如上周說過，科學家這樣勞師動眾去撞散粒子，本意是為了掌握更多基本粒子的特性，希望那些知識有助解決一些物理學中諸如「質量的根源」等根本問題——不過，不知是好事還是壞事，LHC成為大眾的討論話題，反而是因為人們對它的種種「潛在用途」的聯想：「製造黑洞」、「製造時光機」、「滅地球」……在youTube可以找到大量有關這些LHC話題的片段，連以電腦特技製作的模擬紀錄片都有。
　　現在離LHC下一個預定啟動之日還有二十多天，到時再押後的可能性也不小，似乎圍繞這部實驗儀器的討論仍會持續一陣子——反正LHC和霍金一樣，已經成了一個文化icon了……若然有關LHC的憂慮可以讓人對科學家的工作更好奇，我想總算是好事吧。(2008-7-14)

mca

多謝肥彭的剪報補充，最新消息話 LHC 延遲至 9 月10 日才運作，吾知會不會到時又再改日子?

AC

Remark : 今晚個天 transparency 差到冇譜 !

mca

BTW.  

I recalled that in the old days, we saw Holywood's movies on Bible stories, e.g.
Exodus & the Red Sea  出埃及記
Sodom & Gomorrah  天火焚城錄
Noah's Ark  諾亞方舟

Now there are a batch of video documentaries in YouTube to reflect the apparent testimony of all these stories/events. This is one of the videoes
http://www.youtube.com/watch?v=FwTVFk1HK3Y&feature=related

This is just my view as general knowledge, nor I intend to speak on religion vs science.

AC

LLH

Today (11/09/2008) Google use the LHC figure in their web page:

mca

今日上午路過中環，"周街派" 的小報已圖文報導了 LHC 成功啟動的消息，下次更勁的實驗將在十月中，可上維基百科看看。

AC

mca

The principle of LHC experiment,
http://www.youtube.com/watch?v=vNOIORXy7jY

AC