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我们戴着头盔下到通往隧道的大坑洞。
隧道已经挖了好几千米,一切看起来闪闪发光,完美无瑕。
盛大聚会的一切准备就绪。
当鲁比亚开始发言时,会议室里出现了一种超现实的沉默。
卡罗用他的数十张透明胶片激怒了观众。
结论是生硬的:大型强子对撞机将在1998年完工,它的物理性能将和超导超能对撞机一样,但成本将减半。
一直名列前茅的美国人,不习惯感受这些胆大妄为的欧洲人的气息,他们无法掩饰自己的愤怒。
每个人都知道鲁比亚也是在虚张声势。
大型强子对撞机的成本不会那么低,最重要的是,在指定的时间内建造磁体是不可能的,但挑战已经开始,观众知道,从现在开始,事情会变得更加艰难。
在欧洲,一群富有冒险精神的年轻人开始为大型强子对撞机项目设计和开发几乎不可能完成的探测器,而在美国,超导超能对撞机受到欧洲核子研究组织带来的压力,开始遇到严重的困难,特别是在预算方面。
早在1989年该项目就进行了一次初步费用审查,将初步概算提高到59亿美元。
后来,为了确保更好地管理业务,一个专家委员会提议修改磁铁的设计,其开口必须从4cm增加到5cm。
这看起来似乎是一个小细节,但随着更大的开口,磁场就会减少,对整体成本的影响相当大:要么建造更多的磁铁,要么加长隧道。
结果:1991年,该项目的成本估计为86亿美元。
当无数次修订后将整体成本提高到115亿美元时,每个人都明白,这个项目已经完了,这是一场灾难。
1993年10月27日,在关闭伊莎贝尔项目的10年之后,也就是卡罗·鲁比亚在达拉斯发起挑战的一年后,美国国会以283票对143票的压倒性票数,取消了超能超导对撞机计划。
已经挖掘的隧道全长23km,耗资20亿美元,在未来数年里,它将无声地见证20世纪最轰动的科学失败之一。
1500名物理学家、工程师以及技术人员在几周内就被解雇了,他们已经在这个项目上工作了数年。
这件事震惊了整个国际科学界,对美国高能物理学家来说是一次巨大的打击,他们可能永远无法从那场灾难中恢复过来。
具有讽刺意味的是,在取消超能超导对撞机项目的同一年,利昂·莱德曼,该项目的发起人之一,出版了他最著名的书籍,该书使得追寻希格斯玻色子的主题成为公众感兴趣的话题—《上帝粒子:假如宇宙是答案,究竟什么是问题?》
不可能的探测器
20世纪90年代初我们在欧洲核子研究组织以小组的形式,讨论当时正在设计的新型加速器—大型强子对撞机,距今已经二十多年了,这一切如同昨日发生的一样。
我还记得在欧洲核子研究组织咖啡厅的餐巾纸上,围绕用钢笔勾画的巨型探测器概念图展开的热烈讨论。
那些年有着充满**的讨论、令人难以置信的热情和让人痛苦的失望。
还有一些冲突—经常是激烈的冲突,因为很多同事认为我们有点疯狂:我们提出的技术太超前了,大型强子对撞机的高亮度环境太不友好了。
许多更有经验的同事得意扬扬地看着我们,好像在说:“祝你们好运,但你们永远不会成功。”
其他人则对四十岁左右新一代的物理学家感到惊讶,这些物理学家认为自己能在其他人都失败的地方取得成功—发现希格斯玻色子。
一小撮先驱者的梦想现在已经成为现实,而且,正如经常发生的那样,现在它似乎只是一个由成功和荣耀组成的故事。
事实上,这是一次冒险,而且是一次非常困难的冒险,总是处于巨大成功和失败的风险之间。
现代粒子探测器是一种巨型数码相机,原理很简单。
每台加速器都有一个或多个特殊区域,称为相互作用区,在这里,束流彼此交叉,集中在无限小的尺寸上并引起碰撞。
为了记录和了解碰撞过程中发生的情况,需要使用探测器系统,这是一种基于高度敏感的传感器设备,能够记录离开相互作用区的粒子所产生的最微小的能量释放。
在加速器中,质子以极其密集的粒子束形式传播。
每一束包含大约1000亿个质子,当它们到达相互作用区时,集中在一个直径约0.01mm、长度约10cm的丝状区域。
两个相邻数据束之间的时间间隔是25ns(十亿分之一秒),大型强子对撞机最多可以容纳2800个数据包。
或者,大型强子对撞机的碰撞是脉冲式的,在确定的时间间隔内发生,由一个非常精确的同步电路调节。
相互作用区周围的传感器接收到宣告质子束到达的信号,并准备好读出电路,以便记录碰撞过程中相互作用区周围发生的情况。
一切都必须非常迅速地发生,因为另一组束子立即到达,探测器必须准备好记录下一个事件。
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