离子对撞机是一种用于加速强子的高能物理装置。强子是由夸克组成的粒子,包括重子和介子。在已知的强子中,质子和中子是最稳定的,但由于中子不带电,无法进行加速,因此实际操作中主要使用质子作为加速对象。目前,世界上最先进的离子对撞机是位于瑞士日内瓦的大型强子对撞机(LHC),它能够使质子-质子在14TeV的质心能下对撞[1][2][3]。 外观
大型强子对撞机的磁体高达16米,长度和宽度均超过10米,重量达到1920吨。为了安装这个庞然大物,工程师们设计了一套特殊的吊装系统,使用四根粗钢缆和液压顶泵将其缓慢放入隧道。该隧道是一条长达27公里的环形隧道,旨在加速粒子并使其相撞,以创造类似于宇宙大爆炸初期的状态。在高能物理实验中, 粒子加速器和探测器是必不可少的工具。探测器负责检测碰撞产生的微小粒子,并记录其能量、质量和其它相关信息。LHC上有四个对撞点,每个点都配备了一个探测器,其中包括著名的CMS探测器。
安全争议
大型强子对撞机自建设以来遭遇多次挑战,最近一次是在2008年,当时两名美国公民提起诉讼,要求延迟LHC的启动时间,因为他们担心LHC可能会产生危险的粒子或微型黑洞,从而危及地球的安全。然而,CERN的代表詹姆斯·吉莱斯驳斥了这些担忧,强调LHC的研究价值,并指出类似的担忧也曾出现在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)的建设过程中,但并未阻止RHIC的成功运行。此外,他还提到,自然界的宇宙射线撞击事件远高于LHC所能达到的能量水平,但并没有造成任何危害。