赴汤蹈火的老兵
26-07-05 21:49 微博认证:北京市公安消防总队原副总队长 李进 头条文章作者

【今天是瑞士旅游的最后一天,旅行社特意安排了一场重头戏。这次来到了CERN,走进神秘的欧洲核子研究中心。在这里从事科研工作的任忠良教授向我们作了科普级的介绍。

任忠良是1988年从兰州大学被当时的国家教委选送到欧洲核子研究中心工作,现在是该中心为数不多的中国籍研究人员之一,在大型强子对撞机四个实验仪器之一的超环面谱仪(ATLAS)国际合作组中从事粒子物理研究。

欧洲核子研究中心由12个欧洲国家(比利时、丹麦、德国、法国、希腊、意大利、挪威、瑞典、瑞士、荷兰、英国、南斯拉夫)联合创建于1954年。经过60多年的发展,现在共有20多个正式成员国。

中国科研人员参与了LHC 科学研究与实验,国家自然科学基金委 2026 年发布了与 CERN 的合作研究计划指南 。 中国的合作始于 1973 年,现有十余所大学和科研机构参与 。

据介绍,欧洲核子研究中心每年用于运营整个加速系统的预算为8000万到一亿瑞士法郎。整个系统每小时耗电12万度,相当于日内瓦民用耗电量的二分之一。该中心目前是世界上国际化程度最高的同类研究机构,现任总干事罗尔夫·豪耶是德国人,是任忠良在德国海德堡大学的校友。
 
该中心拥有在全球同类研究机构中最好的硬件,包含一个周长27公里、贯穿瑞士与法国边境的环形隧道,隧道内共建有四个大型探测器,分别是紧凑式缪子螺线管磁谱仪(CMS)、超环面谱仪(ATLAS)、大型强子对撞机底夸克探测器(LHCb)和大型离子对撞机实验(ALICE)。四个仪器随时监控记录数据,供科学家们分析使用。27公里的隧道从20世纪80年代从地下开挖,曾用于大型正负电子对撞机(LEP),而于2008年9月开始运行的大型强子对撞机则是目前世界上最大、对撞能量最高的粒子加速器。

在加速器中,粒子被加速到接近在真空中的光速,可以模拟100多亿年前的宇宙大爆炸初期的状况。由于放射性、强磁场、真空、超低温(可达零下271摄氏度)、爆炸风险等原因,建在地下100米成为最好的选择。中心的科研硬件成本巨大。任忠良教授介绍说,95米长、350吨重的超导磁体,每一根成本是100万瑞郎。大型强子对撞机上安装了1232根,加上其他几个加速器,总共有9600根。超环面谱仪(ATLAS)加速器长46米,直径25米,重7000吨,相当于埃菲尔铁塔的重量,建设成本是5.5亿瑞郎,而这只是大型强子对撞机的四个大型实验仪器中的一个。

CERN 正计划建造未来环形对撞机(FCC),决定是否建设预计在 2028 年左右 。‌‌

在谈到目前被媒体炒作最多的“暗物质”话题时,任忠良教授说,反质子很难测到,正电子相对容易测到,但不能因为测到新的正电子,就证明了暗物质理论。正电子多出来了,有很多可能性,只有在同时测到新的反质子也多出来了,才能证明暗物质理论。

‌我们今天参观的是C ERN“科学门户里程碑‌”的科普体验馆,现场有许多来自各个国家的游客,青少年与儿童居多,也不乏有来自中国包括港澳台的研学生,至2026 年 7 月,CERN 科学门户(Science Gateway)访客突破 100 万人次 ,这里俨然成为世界各地旅游者的网红打卡地。】

发布于 瑞士