美媒稱尋找上帝粒子成本約132.5億美元

大型強子對撞機內景

　　北京時間7月10日消息，據美國福布斯雜志網站報道，最近歐洲核子研究中心(CERN)的科學家們宣布他們在大型強子對撞機(LHC)獲得的數據中找到了特征和神秘的希格斯玻色子相一致的新粒子。這是一項重要的發現，因為它確認了粒子物理學標準模型的正確性，這一模型預言了希格斯玻色子的存在。盡管有很多種不同的亞原子粒子，但是希格斯玻色子的地位非常特殊，因為根據標準模型，正是這種粒子賦予了宇宙中一切其它物質以質量。

　　盡管我們仍然認為科學發現可以由一位天才在自家地下室的實驗室里獨力完成，但事實上，要想發現宇宙最基本的奧秘并不“便宜”。就說一個例子，要想發現類似希格斯玻色子這樣的亞原子粒子需要超乎想象的巨大能量。這是因為，為了要發現希格斯玻色子，你需要將兩束質子流加速到接近光速，這并非一件容易的事。

　　為了達到這樣的加速目的，歐洲核子研究中心的科學家們使用了大型強子對撞機設備。這是一臺埋設在法國-瑞士邊境地區地下的環形裝置，長度約16.8英里(約合27公里)，埋設深度約330英尺(約100米)。整個對撞系統裝備有9300塊磁鐵，并被冷卻至-271.25攝氏度。這樣的條件讓大型強子對撞機有能力將質子流加速到光速的99.99%。這些質子流會經過6臺不同的探測器，這些探測器會進行不同的實驗。驅動這些探測器所需的電力供應是驚人的——120兆瓦，這幾乎相當于鄰近的瑞士城市日內瓦的所有家庭用電總和。

　　大型強子對撞機的建造過程本身就花費了近10年時間，耗資大約47.5億美元。在這一巨型設備上正運行著幾個不同的實驗，其中包括“緊湊型μ子螺旋型磁譜儀”(CMS)和超導環場探測器(ATLAS)，這兩臺大型試驗探測器此次共同發現了這一疑似希格斯粒子。歐洲核子研究中心為這些實驗提供20%的經費，總金額約為每年55億美元。其余費用由各參與國分擔。除此之外，實驗所需的巨大計算能力也是耗資巨大的一個方面，其每年所需的經費約為2.86億美元。事實上大型強子對撞機每年僅電費消耗就達2350萬美元。要維持大型強子對撞機設備的正常運轉，每年的預算開支至少要達到10億美元。

　　2008年8月，大型強子對撞機首次開機運行，隨后到2009年11月停機維修。將所有這些開支計算在內，那么為了找到希格斯粒子，人們一共為此花費了約132.5億美元。這可是一大筆錢，但福布斯富豪榜上卻仍然有超過50位超級富豪的個人財富足以擺平所有這些開支。用于此項研究的費用本身是由歐洲核子研究中心成員國籌措的，其中德國，英國，意大利，法國和西班牙5國提供了大約70%的經費。另外，一些大型研究機構，如大學和該組織的觀察成員國如美國，印度和俄羅斯等國家也會提供一部分資金。

　　當然，所有這些經費并非完全被用于尋找希格斯粒子。在大型強子對撞機上正有多個不同的實驗正在運行，其中也包括其它亞原子粒子的發現，以及對物理學其它未知領域的探索，如嘗試理解神秘的暗物質和暗能量的本質。

　　毫無疑問，所有這些實驗不但會揭開宇宙的更多奧秘，同時也會進一步增強我們的技術能力。建造大型強子對撞機的過程迫使工程師們開發新的技術工藝，并將現有的技術工藝水平推進至最高水準。事實上，你現在能夠讀到這篇文章同樣要感謝歐洲核子研究中心的研究人員，因為現在人們所使用的國際互聯網最初就是這里的物理學家們為了互相之間傳輸信息數據的方便而開發的內部網絡。另外，大型強子對撞機產生的數據量實在太過龐大，以至于科學家們不得不開發新的數據處理與分析技術。同樣，由于大型強子對撞機引領的粒子物理學的進展也促進了醫學成像技術的進步。

　　當你考慮到我們在計算機技術，醫學成像以及純粹科學方面的巨大進步，132.5億美元的花費似乎仍然是值得的。并且，除了所有這一切之外，有一點你必須牢記在心，那就是大型強子對撞機和它所有的相關實驗正在讓我們前所未有的接近揭開宇宙奧秘的時刻。