遠路不須愁日暮。

經過一年半的修復，世界上最大的科學儀器「大強子對撞機」（Large Hadron Collider，LHC），台北時間昨晚6點57分在歐洲核子研究中心（CERN）啟動對撞，對撞能量達7兆電子伏特，成功爆出美麗「煙火」。對撞實驗目的是要模擬宇宙形成之初的狀態，探究「質量」和「空間」形成之謎。

外電報導，LHC30日啟動對撞時，前兩次質子束還未加速到最高能量前就消失不見，直到第三次重新注入質子束才對撞成功。在電腦螢幕上顯示出撞出美麗煙火的那一剎那，全體的工程師都振臂高呼，鼓掌歡慶，並且開香檳慶賀。

中央大學物理系教授張元翰表示，對撞成功後，將進行粒子物理實驗，預期將穩定運行1年半到2年，利用實驗數據檢驗各種可能的新現象。目前預計到明年底結束這一輪的實驗，進行設備升級，2013年將重新啟動，並將能量提高到14兆電子伏特。

目前普遍認知宇宙是由130至150億年前的一場大爆炸（Big Bang）形成。研究團隊解釋，對撞實驗把質子加速到趨近光速，模擬宇宙形成之初的狀態，對撞能量相當於10的17次方度的高溫，可以觀測大爆炸後100兆分之一秒的現象；達到7兆電子伏特的對撞能量，可以說是粒子物理的重要里程碑。另一個待解開的謎題是：宇宙生成之初，會產生等量的「物質」與「反物質」，可是目前都只看見「物質」，「反物質在哪裡？」；知名小說達文西密碼的前傳「天使與魔鬼」中，反物質被神秘教派偷取，意圖作為摧毀梵諦岡的武器。研究團隊希望能透過實驗，探知宇宙形成之初的真相。

台灣大學物理系副教授陳凱風透過網路視訊看CERN的現場直播，昨晚7點半就已看到一個成功撞擊的圖像。「可以說是很『花俏』的事件」、「（圖像）有點像煙火」。參與研究長達7、8年的中央大學物理系助理研究員郭家銘，形容這是一個從無到有、非常奇妙的過程，他非常感動。

LHC是有史以來最大的科學儀器，台灣團隊從2000年開始參與。中央研究院和37個國家、69個研究機構共同建造ATLAS（超導環場）偵測器。中央大學和台灣大學則加入CMS（緊湊渺子線圈）的Preshower（前置簇射探測器）實驗，優秀的表現成為組裝成功的關鍵。

【2010/03/31 聯合報】


經過一年多前的嚴重當機事件，歐洲核子研究組織（CERN）科學家30日成功以史上最複雜的科學儀器「大型強子對撞器」（LHC），模擬出137億年前宇宙誕生「大爆炸」（Big Bang）的迷你版，讓兩束質子以近乎光速的高速對撞，產生7兆電子伏特能量，不但寫下高能粒子的新紀錄，也讓研究人員能一探物質微粒與恆星、行星的起源。

當實驗過程監視器的圖表顯示，偵測器已記錄到粒子對撞後，位於LHC巨大對撞環周圍的控制室內響起歡呼與掌聲。CERN加速器科技部門主管邁爾斯說，這是令人情緒激動的一刻，實驗團隊未來一週還會進行多次相同實驗，未來一年更規劃數百次實驗。這項重大科學實驗斥資100億瑞士法郎（約台幣3000億元），旨在利用LHC讓以近光速行進、總能量高達7兆電子伏特的兩束質子流對撞，產生微小的能量爆炸，以模擬宇宙大爆炸後瞬間產生及存在的狀態。負責人之一布許穆勒指出，這是一大突破，「我們開啟了新的物理學領域」；CERN發言人卡塔帕諾則表示，這是正在成形的新物理學，也是新時代的開端。

這項粒子撞擊實驗利用位於法國與瑞士邊境地底下約100公尺處、圓周廣達27公里的LHC進行，200億個質子在當地時間30日午後1時6分（台灣時間同日午後7時6分）以近乎光速的高速對撞，藉此模擬宇宙誕生時的大爆炸；對撞爆炸產生比稍早實驗更大的7兆電子伏特能量，然其威力被侷限於極小空間。CERN發言人吉列斯說，這是10億分之1秒的宇宙大爆炸。基於電源與敏感的磁力安全系統等技術問題，30日的實驗延宕數小時才展開。CERN光束部主管寇勒爾說，他們曾有一些小問題，實驗開始後的前兩次撞擊接連失敗，直到第三次才大功告成。對撞成功後，將進行粒子物理實驗，預期將穩定運行一年半到兩年，利用實驗數據檢驗各種可能的新現象。預計明年底結束這一輪的實驗，進行設備升級，2013年再重新啟動，並將能量提高到14兆電子伏特。

LHC是全球最大也最複雜的科學儀器，在2008年9月順利發射質子束繞行，但9天後就發生兩組電磁間的電力接合故障，導致機件嚴重損壞，因而停機修理並改進設計，以預防事故重演。經過14個月修復，去年11月重啟。


〔編譯張沛元／綜合30日外電報導〕