【转】瘾科学：9 个关于大型强子碰撞器的八卦

                
                
为什么称它叫 Large Hadron Collider（大型强子碰撞器）？
将这名字分成三部份来看：
    * Large（大型）- 很明显，圆周长 27km 的东西怎样都算得上大吧？
    * Hadron（强子）- 强子指的是一系列由夸克所组成，并且靠着强核力*凝聚在一起的次原子粒子，包括质子、中子等。中子不带电荷，靠电磁场推不动的，因此 LHC 的主要实验品是带正电的质子。未来也有使用离子做实验的可能。
    * Collider（撞击器）- 这部份是源自于 LHC 的主要功用是将两束质子加速到近光速，再撞在一块，看「残骸」有没有之前没发现过的粒子。
* 粒子间的交互作用主要来自四种主要的「力」，分别称为强核力、弱核力、电磁力和引力。虽然乔治．卢卡斯声称有第五种力「原力」的存在，一般科学家对此仍抱持着怀疑的态度。
为什么盖在地下？
因为瑞士地价高昂。才怪，事实上是因为 LHC 运作时会有一小部份自然逸出的幅射，为了安全起见，将隧道挖在 100m 深（30 层楼 @@）的地底。
LHC 和狼人有什么共通点？
两者皆会受到月亮的影响。地球不止海洋有潮汐，事实上陆地也有，高潮和低潮间可以相差达 25cm 之多。LHC 因为过度庞大，环状加速器的两端在初一十五的时候可能有高达 1mm 的高度差 -- 听起来实在是小得可以，但对以近光速运转的质子束来说，这就成了必须要特地校正的影响。
LHC 和冰库有什么共通点？
没有共通点，冰库里的温度和 LHC 的摄氏零下 273.1 度根本没得比。这个温度比绝对零度只高了 1.9 度，甚至比外层空间（-270.5 度）还要冷。为了降到这样的温度，要先用掉 10,000 吨的液态氮，将温度降到 -193.2 度。再用 90 吨的液态氦，将温度降到 -273.1 度，整个过程费时数周。降到这么低的温度，是为了让磁铁进入超导状态，以增加磁场的强度。
CERN 是什么鬼？
CERN 是「欧洲核子研究理事会（Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire）」的缩写，是该组织早期成立时的名字。后来在 1954 年改名为「欧洲核子研究组织（Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire）」后，理论上简写也应该改为 OERN，但 OERN 这个名字怎么念怎么怪，因此听起来更有水平的「CERN」就留了下来。
花了多少钱？
LHC 的各个组件、硬件是花了三十年的时间建造出来的（像 LHC 的隧道就是用之前 LEP 留下来的），所以总造价并不是那么好估算。目前大致的估计是 64 亿美元盖 LHC 本身，四个感应器、电脑分析系统等附属硬件再加个 20 亿美元。这还只是固定费用，启用后的行政、维护、电费等另计。
要用多少电？
LHC 大约要 120MW 的电力来运转，开着一个小时，就会用掉 121000 度的电。以小姜查到以平均家庭用电量每月 318 度来计算，LHC 用去的电，约等于 274000 个家庭！据估计，LHC 每年的电费账号单，应该有个 1900 万欧元（1.84 亿人民币）左右...
LHC 一共会收集多少资料？
LHC 的实验器材一共有 1.5 亿个传感器，每秒传输数据四千万次，算起来，平均每秒产生数据 700MB，一年有 15PB 之多。要应付这么大量的数据，CERN 也建立了自已的 LHC@home 系统，邀请大家贡献出电脑的 idle 时间，来帮助计算...
LHC 会撞出黑洞，把地球吃掉？
想必这是大家最好奇，也最担心的一项了。事实上，除了传得沸沸扬扬的「微黑洞」之外，还有「奇异物质」、「磁单极」、「真空泡」等多种死法，详述如下：
    * 微黑洞（Micro black hole）：这是最热门的「实验失败理论」。事实上，产生黑洞需要非常高的密度，以 LHC 所以提供的那一点东西，顶多只能撞出一颗直径 10-35 m （质子直径的一亿兆分之一）的黑洞，连旁边的质子都吸不动了，更何况摧毁地球。再者，依目前的理论，这些黑洞会在 10-42 秒被蒸发成「霍金幅射」，因此不会造成威胁的啦！
    * 奇异物质（Strangelets）：奇异物质，就是一种很奇异的物质，可以把所有奇异物质碰到的物质，变成和自已一样的奇异物质。如果撞出这种东西来，它就会一点一点地，将整个地球转变成奇异物质。这种奇异物质理论的问题（除了说太多次奇异之外），是如果它真的存在，早就该被撞出来了。到目前为止我们还没有被变成奇异物质，本身就是它不存在的证据。
    * 磁单极（Magnetic monoples）：顾名思议，磁单极就是只有正极或只有负极的粒子。磁单极会「吃」质子。事实上，科学家很想找到磁单极，只是照计算 LHC 还太弱了，撞不出磁单极来。
    * 直空泡（Vacuum bubble）：这是来自一个很有趣的理论，说之所以宇宙「存在」，是因为宇宙现在的状态并不完美，就像空气中飘着的气泡一样。LHC 可能会成为戳破泡泡的那根针，将整个宇宙回归到「虚无」的状态。问题呢？太难相信了...
总之，就像很多科学家说过的，地球早就被同等强度或更强的宇宙射击砸过无数次了。既然我们还在，那 LHC 这种小咖应该是没什么危险啦（的吧）！