铭鸿体育资讯网

2026年6月29日,人类有史以来建造的最强大机器停机了。大型强子对撞机(LHC

2026年6月29日,人类有史以来建造的最强大机器停机了。

大型强子对撞机(LHC)坐落在法国和瑞士边境地下100米深处,是一条周长27公里的环形隧道。1232块超导磁铁沿隧道排列,把质子加速到接近光速,然后迎头对撞。2012年,这台机器找到了希格斯玻色子,补上了粒子物理标准模型最后一块拼图,两位理论预言者因此拿到诺贝尔奖。

现在它要关掉四年,做一次大改造。

这次升级只做一件事:让对撞更密、更频繁。目前每次两团质子在探测器里交汇,大约产生60次碰撞;升级后,这个数字会跳到140到200次。整体算下来,新机器收集到的数据量将是现在的100倍。

升级需要把27公里隧道中的1.2公里彻底拆掉重建,换上新一代超导磁铁。这些磁铁能把原本分散的粒子束捏成一根针,让对撞的粒子避无可避。总花费15亿美元。改造完成后,这台机器将拥有一个新名字:高亮度大型强子对撞机(HL-LHC),计划2030年6月重新启动,再运行十年左右。

物理学家用“亮度”来衡量对撞机的性能,指的是单位时间内产生的碰撞总数。HL-LHC的亮度将是LHC的10倍。碰撞率高到每秒数十亿次。产生的数据量大到根本存不下来,必须在碰撞发生的瞬间就做出判断:这一次值不值得记录。这个筛选工作将交给人工智能,让它在海量事件中实时挑出最有科学价值的碰撞。CERN的研究物理学家阿斯巴赫说:AI不能替代物理学家,但能帮我们更好地使用数据。

花这么大力气,CERN到底在找什么?

答案藏在一个事实里:我们能看见、能摸到、能测量的所有东西,恒星、气体、尘埃、行星以及行星上的一切,只占宇宙总量的5%。剩下的95%,27%是暗物质,68%是暗能量,两者都从未被直接探测到。人类对自己所处的宇宙,基本上是睁眼瞎。

对撞机的逻辑是这样的:把能量砸到足够高,也许就能在碰撞碎片中看到从未见过的粒子,包括可能构成暗物质的那种。LHC运行十几年,找到了希格斯玻色子,但暗物质粒子的信号始终没有出现。HL-LHC的策略很简单:撞得更多、看得更细,把统计精度推到一个全新的水平。

除了搜寻新粒子,HL-LHC还有一个更具体的目标:让两个希格斯玻色子同时出现,并观察它们之间的相互作用。这件事从未做到过。LHC自2008年运行至今,总共产生了大约5500万个希格斯玻色子;HL-LHC预计在整个运行周期内将产出3.8亿个。数量上去了,同时产生两个的概率才有可能摸得着。

为什么非要看两个希格斯玻色子互相作用?因为这会直接揭示希格斯场的自相互作用强度,而这个参数决定了宇宙在大爆炸之后极早期阶段如何演化。标准模型对这个参数有预言,如果实测值偏离预言,就意味着现有理论出了问题,背后藏着新物理。

2030年6月,隧道里的磁铁将重新通电。从那时起的十年间,数十亿次碰撞中的每一次,都是一张彩票。

~~~~~~

图为大型强子对撞机(LHC)隧道内安装的1232块偏转磁铁中的部分,该设施即将停机进行为期四年的升级改造,图源:2026 AFP

信源:PEDRERO, Agnès. "World's largest particle smasher halts for upgrade to boost hunt for dark matter." Phys.org, 27 June 2026