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大型正负电子对撞机的挖掘工作立即开始了。
该项目由意大利物理学家埃米利奥·毕加索负责。
只要深入日内瓦广阔的冲积平原,一切便会顺利进行,这些稳定的沉积物层也许是由汝拉的第四纪大冰川形成的紧实的磨砾层或是由冰碛组成的基质层。
当现在的阿尔卑斯山脉还静静地立在海底时,这些沉积层一直延伸到了海中。
我们在汝拉山下挖掘时,意外接踵而至。
汝拉是高压水的迷宫,是可达到40倍大气压的真正的地下河。
为了减少穿山隧道的长度,设计进行了多次修改。
最初计划的8km被减至3km左右,所有的努力都是沿着一条避开已知含水层的道路进行,但没有办法完全避开它。
在山下,隧道是用炸药炸开的,突然之间,我们面临着工程师们千方百计想要避免的噩梦。
地质地图没有预见到的高压水源侵入了隧道。
距离隧道竣工还有几百米,但工程必须放慢速度,在现场找到新的解决方案。
在2008年,加速器的3-4扇区发生故障,导致大型强子对撞机瘫痪一年。
尽管困难重重,这项工程仍如期完成,法国总统弗朗索瓦·密特朗于1989年7月14日为庞大的基础设施建设揭幕。
这个日期不是随意选定的。
这个“指环”
是欧洲科技的骄傲,它与法国大革命两百周年的盛大庆典相得益彰。
当大型正负电子对撞机开始工作并产生出色的结果时,卡罗·鲁比亚,是的,他刚刚被任命为欧洲核子研究组织的总干事,正在重新向刚批准了超导超级对撞机项目的美国发起挑战。
1990年,他向全世界宣布:在新的大型正负电子对撞机环上(现在拥有电子和正电子),我们将通过质子循环来建造大型强子对撞机—欧洲版超导超级对撞机。
欧洲核子研究组织新型加速器的能量受到环尺寸的限制。
在27千米的圆周上,即便使用仍在研发中的最先进的超导磁体,要达到预期的40TeV的能量也是不可想象的。
大型强子对撞机的14TeV意味着将产生更少数量的大质量粒子,如希格斯玻色子,因此不太可能在与美国的竞争中获胜,但是失去的能量可以通过提高亮度来恢复。
鲁比亚决定大型强子对撞机的亮度将比预期的超导超级对撞机高10倍,但是高亮度意味着非常高强度的束流、大量几乎不可能管理的粒子,探测器将被辐射烧毁,如此先进的技术被认为是不可能实现的。
这是只有疯子才能想到的东西。
物理学家和加速器专家开始准备这个项目的细节工作。
鲁比亚请另一位意大利人乔治·布里安蒂来主导这个项目,乔治·布里安蒂是加速器和磁铁领域的顶尖专家。
这个选择再合适不过了。
布里安蒂提出了一个绝对创新的解决方案,这将节省大量资金。
与其为两个反向运动的质子束建立两条独立的束流线,他建议把两个独立的真空管放在一起,让质子束在同一个磁体中循环。
这是一个聪明的举动,它使机器所需的磁铁数量减半。
因此,已经开挖的大型正负电子对撞机隧道和修建基础设施的大型强子对撞机能够指望在磁铁上节省大量资金。
遵循传统设计需要的2500个偶极磁铁,现在只需要一半。
简言之,建造大型强子对撞机的成本将比建造小型强子对撞机的成本低,但能产生同样的结果。
许多人认为这是虚张声势,挑战依然存在。
1992年8月6日,达拉斯酷热难耐。
第26届高能物理会议在此召开,以庆祝美国新的伟大科学成就。
成千上万来自世界各地的物理学家聚集在这个地方,美国正象征性地准备重申他们的首要地位。
他们带我们去了沃克西哈奇。
我们看到了全新的测试线,第一批磁铁符合规格。
我们参观刚建成的大楼,里面已座无虚席。
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