LHC 強 子 對 撞 器 宇 宙 大 爆 炸 實 驗

宇 宙 大 爆 炸 實 驗 第 一關 成 功

蘋果日報 2008-09-11

人 類 史 上 最 大 最 昂 貴 的 實 驗 終 於 開 始 。 模 擬 137 億 年 前 的 宇 宙 大 爆 炸 (Big Bang) 的 歐 洲 大 型 強 子 對 撞 器 （ Large Hadron Collider ， LHC ） 昨 日 （ 周 三 ） 啓動 第 一 關 實 驗 ， 成 功 令 第 一 束 光 子 ， 圍 繞 撞 擊 器 圓 形 隧 道 一 周 ， 讓 科 學 家 向著揭 開 宇 宙 奧 秘 的 目 標 進 發 。 但 撞 擊 器 啓動 前 曾 發 生 電 力 問 題 ， 反 映 實 驗 異 常 複 雜 ， 有 科 學 家 始 終 認 為 ， 撞 擊 器 是 「 末 日 機 器 」 ， 會 令 世 界 末 日 。

香 港 時 間 昨 午 3 時 32 分 ， 歐 洲 核 研 究 組 織 （ CERN ） 的 科 學 家 ，

啓動 在 瑞 士 和 法 國 邊 界 山 脈 地 底 的 撞 擊 器 第 一 關 實 驗 。 他 們 將 一 束 像 人 髮 般 幼 小 的 質 子 ， 注 入 撞 擊 器 圓 周 27 公 里 的 環 形 隧 道 內 ， 然 後 開 動 超 導 磁 鐵 ， 引 導 質 子 束 慢 慢 前 進 ， 逐 段 檢 查 超 導 磁 鐵 和 監 察 系 統 功 能 。 電 腦 屏 幕 上 兩 個 閃 動 的 白 點 ， 顯 示 質 子 束 順 時 針 走 了 一 圈 ， 控 制 室 的 科 學 家 ， 迸 發 歡 呼 ， 開 香 檳 慶 祝 。
這 只 是 第 一 步 ， CERN 之 後 將 進 行 逆 時 針 運 轉 測 試 ， 如 果 一 切 準 備 就 緒 ， 科 學 家 會 將 兩 束 直 徑 只 及 人 髮 1/4 的 質 子 束 ， 從 順 逆 時 針 的 相 反 方 向 ， 加 速 至 光 速 的 99.9999991% ， 即 以 一 秒 內 在 環 形 隧 道 轉 11,000 次 的 極 速 相 撞 ， 迸 發 出 太 陽 溫 度 10 萬 倍 的 超 級 高 溫 ， 模 擬 宇 宙 大 爆 炸 的 一 刻 。

80 國 5000 科 學 家 參 與

這 一 刻 ， 會 像 宇 宙 大 爆 炸 後 釋 放 大 量 能 量 和 基 本 粒 子 ， 冷 卻 後 又 形 成 組 成 物 質 的 質 子 和 中 子 ， 全 球 物 理 學 家 屏 息 以 待 ， 要 從 中 找 尋 令 粒 子 擁 有 質 量 「 上 帝 粒 子 」 ， 以 及 解 開 佔 宇 宙 96% 的 暗 黑 物 質 能 量 和 可 隱 藏 粒 子 的 高 次 元 空 間 之 謎 。
CERN 這 次 實 驗 集 80 國 5,000 名 科 學 家 參 與 ， 撞 擊 器 花 421 億 港 元 、 近 20 年 建 成 ， 但 部 份 科 學 家 擔 心 人 類 將 為 滿 足 求 知 慾 付 出 終 極 代 價 。

 德 國 化 學 家 Otto Rossler 就 認 為 高 能 量 粒 子 撞 擊 會 製 造 微 型 黑 洞 吞 噬 地 球 ： 「 至 少 四 年 會 相 安 無 事 ， 接著會 有 人 發 現 印 度 洋 有 光 束 射 出 ， 數 周 後 地 球 另 一 面 的 土 地 也 會 有 粒 子 流 射 出 。 天 氣 跟 會 完 全 改 變 ， 毀 掉 所 有 生 命 。 」

料 一 年 後 才 全 速 實 驗

對 於 末 日 理 論 ， CERN 科 學 家 James Gillies 斥 為 「 一 派 胡 言 」 ， 指 兩 束 質 子 束 相 撞 只 像 兩 隻 蚊 子 相 撞 ， 最 危 險 頂 多 是 質 子 束 全 速 前 進 時 失 控 ， 破 壞 撞 擊 LHC ， 洩 出 的 粒 子 最 多 射 進 地 底 岩 石 中 。
CERN 最 早 下 月 開 始 撞 擊 測 試 ， 由 於 撞 擊 器 異 常 複 雜 ， 有 2,000 個 超 導 磁 鐵 、 2,000 個 電 力 供 應 系 統 ， 任 何 一 個 環 節 出 問 題 ， 質 子 束 都 不 能 轉 圈 走 ， 都 延 誤 實 驗 進 度 。 維 持 超 導 磁 鐵 正 常 運 作 的 冷 卻 系 統 ， 周 一 就 出 現 故 障 要 緊 急 維 修 ， 實 驗

動 前 夕 電 力 也 出 了 問 題 ， 因 此 全 速 相 撞 的 真 正 「 大 爆 炸 日 」 ， 估 計 一 年 後 才 能 展 開 。
美 聯 社 / 法 新 社 / 英 國 廣 播 公 司 / 《 每 日 電 訊 報 》

大 型 強 子 對 撞 器 解 構 圖

對 撞 器 把 兩 股 粒 子 束 加 速 至 接 近 光 速 ， 在 對 撞 器 內 的 27 公 里 圓 形 隧 道 內 對 撞 ， 管 內 的 9,300 個 磁 體 ， 會 引 導 粒 子 在 真 空 兼 -271 ℃ 的 環 境 下 ， 再 造 宇 宙 大 爆 炸 的 情 景 。

美 曾 擱 置 類 似 計 劃

LHC 實 驗 若 成 功 ， 不 但 為 人 類 揭 示 宇 宙 奧 秘 ， 還 令 歐 洲 再 次 成 為 科 學 發 展 的 重 心 ， 日 內 瓦 將 成 科 學 家 的 朝 聖 地 ， 也 意 味 美 國 粒 子 物 理 學 衰 微 。
在 1980 至 90 年 代 初 ， 美 國 曾 在 德 州 沃 克 西 哈 奇 （ Waxahachie ） 地 下 挖 掘 了 30 公 里 長 的 隧 道 ， 準 備 研 發 類 似 LHC 的 超 導 體 超 級 加 速 器 ， 當 時 總 統 列 根 批 准 撥 款 655 億 港 元 ， 進 行 這 個 「 通 向 新 世 界 之 門 」 的 科 研 項 目 。 可 是 計 劃 超 支 ， 國 會 93 年 以 計 劃 要 再 注 資 858 億 港 元 ， 覺 得 是 個 無 底 深 潭 ， 於 是 擱 置 計 劃 ， 令 人 才 外 流 ， 使 歐 洲 CERN 成 了 粒 子 科 學 家 聚 集 之 所 ， 近 萬 人 為 LHC 出 力 。