宇宙诞生一幕将在地球重现？
全球最大强子对撞机即将完工，作为世界上规模最大、造价最高的科学实验设备，建造在瑞士与法国交界地带的大型强子对撞机于4月6日向公众开放后，进入封闭阶段，科研人员将完成使用前的最后准备工作(图1)。
大型强子对撞机建成后，科学家们将通过实验模拟出“大爆炸”发生后十亿分之一秒时间内的宇宙情形。根据当前普遍认同的理论，我们的宇宙就是约140亿年前“大爆炸”发生之后形成的。有关宇宙诞生的计算机模拟实验目前已经有多个版本，科学家们希望通过此次亚原子微粒碰撞实验来选择一个正确的宇宙最初模型。
此外，科学家们还希望借助该大型强子对撞机来判定所谓的“暗物质”的有关特性。科学家们认为，在构成宇宙的所有物质中，“暗物质”约占95%。但截至目前还没有人真正发现暗物质到底为何物。
但是也有很多人强烈反对这项科学研究。世界各地的环保主义者担心这台瑞士欧洲粒子物理中心的大型强子对撞机被恶意利用，制造出足以把地球上所有生命吸进去的黑洞。
据悉，宇宙大爆炸学说是目前影响力最广的宇宙起源学说，产生于上个世纪20年代。但宇宙是否真的起源于大爆炸，至今仍缺乏足够多的令人信服的证据。（解放日报）
新闻背景:粒子加速器和粒子对撞机
1919年，卢瑟福用天然放射源实现了第一个原子核反应，即利用阿尔法粒子轰击氮、氟、钾等元素的原子核发现了质子。不久，人们就提出了用人造快速粒子源来改变原子核的设想。
简单地说，粒子加速器是一种用人工方法产生快速带电粒子束的装置。它利用一定形态的电磁场将电子、质子或重离子等带电粒子加速，能提供速度甚至接近光速的各种高能量的带电粒子束，是人们改变原子核和基本粒子，认识物质深层结构的重要工具。20世纪30年代初以来，回旋加速器、静电加速器相继问世。尔后，人们又陆续发明了各种高能加速器。
20世纪50年代初，有人开始考虑利用对撞粒子束来获得更高能量，并进而发明了粒子对撞机。粒子对撞机是加速器的一种，其主要作用是积累并加速相向运行的两束粒子流，到一定强度及能量时使其进行对撞，以产生足够高的反应能量。
几十年来，人们应用粒子加速器在探索物质构成之谜的道路上取得了许多重大成果，并建立起粒子物理学这样一门新学科（图2）。目前，加速器的应用已经远远超出了粒子物理学的领域，在诸如材料科学、分子生物学、医学等领域都有广泛而重要的应用。（新华网）
新闻链接:粒子物理学的“圣杯”——希格斯玻色子
人们早已发现，自然界中物体之间千差万别的相互作用，可以简单划分为４种力:即引力、电磁力、维持原子核的强作用力和产生放射衰变的弱作用力。在爱因斯坦的相对论解决了重力问题后，人们开始尝试建立一个统一的模型，以期解释通过后３种力相互作用的所有粒子。
经过长期研究和探索，科学家们建立起被称为“标准模型”的粒子物理学理论，它把基本粒子（构成物质的亚原子结构）分成３大类：夸克、轻子与玻色子。“标准模型”的出现，使得各种粒子如万鸟归林般拥有了一个共同的“家园”。但是这一“家园”有个致命缺陷，那就是该模型无法解释物质质量的来源。
为了修补上述理论大厦的缺陷，英国科学家彼得·希格斯提出了希格斯场的存在，并进而预言了希格斯玻色子的存在。假设出的希格斯玻色子是物质的质量之源，是电子和夸克等形成质量的基础。其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋，受其作用而产生惯性，最终才有了质量。尔后所有的粒子在除引力外的另３种力的框架中相互作用，统一于“标准模型”之下，构筑成大千世界（图3）。
“标准模型”预言了62种基本粒子的存在，这些粒子基本都已被实验所证实，而希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子。因此，寻找该粒子，被比喻为寻找粒子物理学领域的“圣杯”。（新华网）
科技点评:粒子物理学的“圣杯”究竟有多美？
追求完美无疑是人类的天性之一。希格斯玻色子这一粒子物理学的“圣杯”是如此之完美，使得自英国科学家彼得·希格斯于上世纪60年代预言其存在之后，人类便开始对它孜孜不倦地寻找。尽管漫漫40余年来人类的很多努力都已宣告徒劳，但这依旧没有改变人类寻找它的信念。
“圣杯”的现实之美，在于它完美地解释了物质质量之源，进而完美地支撑起了整个“标准模型”的理论大厦。“圣杯”的抽象之美，在于它标志着人类在探索物质构成之谜的道路上树立了一座丰碑，进而将帮助人们看到微观世界的终极美景。
在现有科技条件下，各种加速器是人类寻找希格斯玻色子的最佳实验装置。伴随着能级越来越高的各种加速器相继建成，人们对发现“圣杯”的期望也越来越大。即将于今年投入运行的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机，其单束粒子流能量将达７万亿电子伏特，在成为迄今最为强大的加速器的同时，也将人类发现“圣杯”的期望激发至最高。
有了更好的探寻工具，发现“圣杯”的可能性就越大，这样的逻辑并没有错。而且，还有越来越多的间接证据使研究者相信希格斯玻色子存在。例如，“标准模型”中预言的其他粒子已经逐一被发现。此外，希格斯玻色子假说本身比较完善，为寻找这种神秘粒子指出了方向。
但是另外一个简单的逻辑是：希格斯玻色子是在假设的前提下出场的，它是否存在迄今依然未知。即便有，也未必就一定能发现。这样的事实可能令人沮丧，但我们并不该因此而回避这一事实。而且实际上，“标准模型”并非是唯一的有关理论体系，早有科学家另行提出了“超对称理论”、“弦理论”等等。
确实，科学在很多时候都会展现出完美的一面，但完美却不能成为主宰科学的法则。我们承认，有了希格斯玻色子，“标准模型”将会更完美，人类对物质世界的认知将会前进一大步。但即便没有希格斯玻色子，我们人类生存的世界也不会因此而变得不完美，也不会妨碍未来人类另辟蹊径继续探寻物质世界的奥秘。
追寻科学“圣杯”是无数科学家虔诚的目标，但我们确信，科学家们并非是对“圣杯”本身保持虔诚，他们的虔诚，只属于追寻科学真理本身。（新华网）
新闻链接：欧洲大型强子对撞机数据“之最”
自从1980年“大型强子对撞机（LHC）”的构想首度出现以来，历经近30年，这一“世界上最大的机器”终于从梦想成为现实，即将于今年全部建成并投入运行。现撷取一些有关它的数据“之最”，记录如下（图4）：
１、世界上最大的机器：“大型强子对撞机”不仅是世界上最大的粒子加速器，而且也是世界上最大的机器。它位于瑞士、法国边境地区的地下100米深的环形隧道中，隧道全长26.659公里。
２、地球上最快的“轨道”：如果“开足马力”，数以百万计的粒子将在环形隧道内以每秒11245圈的速度“狂飙”，约等于光速的99.99％。
３、太阳系中最“空旷”的地方：为避免粒子流与气体分子发生碰撞，粒子流都在超高真空的“通道”内运行，其间如同星际空间一样“空旷”，气压仅为10的负13次方个标准大气压，只有月球上大气压的10％。
４、最热与最冷的机器：大型强子对撞机是个既极端热又极端冷的机器。当两束粒子流对撞的时候，碰撞点将产生极端高温，可以达到太阳中心温度的10万倍。而与之形成鲜明对比的是，由于采用了超流体氦冷却等手段，对撞机中粒子运行的加速腔在工作时的温度仅为零下271.3摄氏度（1.9开），比遥远的太空还要冷。
５、全球最强大的超级计算机系统：大型强子对撞机上进行的每一个大型试验一年所获得的数据，可以刻满十万张双层DVD。为了对这些数据进行分析，世界各地成千上万名科学家都参与进来，他们所使用的数万台甚至数十万台计算机借助分布式计算网络（网格网络）联合在一起，这也构成了全球最强大的超级计算机系统。（新华网）
美国老人发现盐水能燃烧
美国一名63岁的老人偶然发现，盐水在特定的环境中也能燃烧。这位63岁的老人名叫康伊斯。2003年，康伊斯被确诊患有白血病，因为预见到化疗会损伤身体，他决定寻找能杀死癌细胞的更好方法。于是康伊斯发明了自己的射频发生器，它是一种能产生射频并把射频聚集在一起的机器。康伊斯试图用这台机器杀死癌细胞。当他把射频发生器对准盛有海水的一根试管时，水面爆出了火花。于是康伊斯进一步实验，他点燃了一张纸巾，当水进入射频发生器的通道时，将燃烧的纸巾与水面接触，结果盐水发生剧烈燃烧，甚至点燃了试管，而且在射频发生器工作时试管一直保持着燃烧状态，火焰的温度可达华氏3000度。
宾夕法尼亚州立大学的化学家们证实，康伊斯的试验结果是真实的。
科学家们解释说盐水被点燃与氢存在密切关系。在通常情况下，盐水是一种性质稳定的氯化钠、氢和氧的混合物。康伊斯的射频发生器打乱了这种稳定性，破坏了盐水中化学物质作用在一起的纽带，并产生了可挥发的氢分子，射频发生器的热量起到了引燃作用，于是盐水燃烧起来（图5）。
用盐水替代汽油给汽车提供动力从理论上说是可行的，但是目前还存在一系列无法克服的困难。首先，氢气燃料不稳定，挥发性强，点燃后容易发生爆炸。其次射频发生器的设计还存在缺陷，当射频发生器制造出稳定燃烧的氢气火焰时，它运作时所需的能源比能产生的能源还要多，从这个角度讲，由盐水燃烧产生的能源不能称之为动力源泉，射频发生器也就很难成为真正可行的能源制造机器。（中国网）
