陳舟看了看弗里德曼,輕輕點了點頭。
弗里德曼滿意地看了陳舟一眼,轉而說道:“這兩天參觀CERN的加速器實驗室,有什么收獲嗎?”
陳舟想了想,說道:“CERN最主要的就是加速器的網路聯動,為各種高能物理實驗,提供了可行性。”
“確實是這樣。”弗里德曼微微點頭,繼續說道,“實際上,不止是CERN如此,世界上的加速器實驗室,基本上都是這么一個模式。”
“因為某些高能物理實驗需要的粒子能量太高了,只能一步一步提升。”
“就比如說LHC的粒子對撞實驗。兩個對撞加速器管中的質子,各具有的能量為7TeV,總撞擊能量達14TeV之譜。”
“在粒子入射到主加速環之前,就會先經過一系列加速設施,逐級提升能量。”
“你既然說到這個,應該也知道在LHC對撞實驗開始前,粒子所經過的加速器吧?”
聽到弗里德曼的問話,陳舟開口說道:“具體的我不太清楚,但是根據我的推導,應該是由兩個直線加速器所構成的質子同步加速器,將產生50MeV的能量。”
“接著,質子同步推進器提升能量到1.4GeV。而質子同步加速環,則可以達到26GeV的能量。最后,超級質子同步加速器,可以提升質子的能量到450GeV。”
“其余諸如反物質減速器,就是將粒子能量降低了,它可以將3.57GeV的反質子,減速到2GeV。”
說到這里的陳舟,稍微停頓了一下,又繼續說道:“LHC也可以用來加速對撞重離子,比如說可以將Pb離子加速到1150TeV。”
“當LHC開始運作時,磁鐵中的總能量高達100億焦耳,而粒子束中的總能量也高達725百萬焦耳。”
“只需要大概7-10個總粒子能量,便可以使超導磁鐵脫離超導態,從而丟棄全部的加速粒子。”
“而這些被丟棄的全部加速粒子,大概可以相當于一個小型的爆炸。”
“也因此,LHC有著對工程技術上極端的挑戰。CERN在對撞機實驗的安全確保上面,是極其重要的。”
陳舟說最后這句話時,是看著弗里德曼說的。
弗里德曼自然也注意到了陳舟的這個小動作。
他笑著說道:“你應該不是想說安全確保的重要性,而是想說粒子束的約束問題吧?”
被拆穿的陳舟,倒也沒過多狡辯,只笑著說道:“教授,還是您懂我。”
弗里德曼輕聲笑道:“不是我懂你,只是你感興趣的內容,往往都是很難的那部分。”
頓了頓,弗里德曼繼續說道:“關于粒子束的約束問題,在加速器上體現的其實并不太多,現在主要是受控核聚變的領域,一直研究著這個問題。”
陳舟輕輕點了點頭,沒有再多說什么。
弗里德曼看了陳舟一眼,想了想,也并未糾結于這個問題,而是繼續說起了CERN的加速器實驗室。
“CERN建立的最大目標,和其它的加速器實驗室,都是一樣的,都想揭開宇宙起源在內的五大謎團。”
“過去的幾十年來,物理學家不斷在細節上,加深對構成宇宙的基本粒子極其相互作用的了解。”
“雖然了解的加深,讓粒子物理學的標準模型變得更為豐滿,但這個模型中仍存在縫隙。”
“為了揭示粒子物理學上這些關鍵性的未解之謎,就需要大量實驗數據的支持,而大型強子對撞機便擔負起了‘數據提供者’的角色。”
說到這里,弗里德曼抬頭看著陳舟,笑著問道:“陳舟,你知道為了解開這些謎題,CERN利用LHC大型強子對撞機進行了哪些實驗嗎?”
陳舟略一思索,回道:“我沒記錯的話,一共應該進行了6項國際性的合作實驗,包括兩項大規模實驗、兩項中型實驗和兩項小規模實驗。”