这才是重头戏:参观大型强子对撞机。我们从酒店出发,组成了相当大的一个团队:Gia、Brian、我、Nick、Nick 的儿子、Julian,还有一位惊喜嘉宾 Chris Morris 和他的儿子。Chris 是,嗯……他是一位杰出的讽刺作家(该链接中可能包含一些不适合工作场所的语言),这只是其中一点。事实上,他有很多身份,但他是个相当狂热的科学爱好者,满腹对量子力学和相对论的疑问,这让一天的行程充满趣味。早餐后,我们都挤进了 Brian 租的那辆古怪方盒子面包车,出发前往欧洲核子研究组织。

我们的第一站是ATLAS,它的名称别扭地代表着 AToroidal LHC ApparatuS(环形强子对撞机探测器),它是 LHC 的两个探测器之一。在ATLAS 的维基百科页面上可以找到相当不错的描述,但也许有必要介绍一下背景。LHC 的设计目的是让质子以接近光速的速度迎面相撞。包含数百万个质子的数据包被引导通过抽空管道,这些管道被冷却到比绝对零度仅高 2 开尔文——比太空本身还要冷。实际上存在两条光束,每条光束的宽度大约与铅笔相当,在管道中以相反方向运行。在某个点,光束会被挤压成更窄的光束,宽度大约与头发丝相当,然后两条光束相互交叉^*。质子束穿过彼此,当它们穿过时,至少有两个,甚至多达 60 个质子会迎面相撞。当它们发生碰撞时,它们会碎裂成更小的亚原子粒子。这些碎片的数量、种类和能量为科学家提供了对奇特量子力学世界的洞察。他们希望找到希格斯玻色子的证据,这是一种尚未被证实的理论粒子,被认为赋予了像质子这样的粒子质量。没人能解释为什么粒子有质量,但如果找到了希格斯粒子,那么答案也就找到了。这是物理学中最基本的问题之一……而我们可能在 LHC 投入运行后不久就知道答案。ATLAS 是为观察碰撞产生的粒子而设计的两个探测器之一。事实上,Brian 就参与 ATLAS 项目。ATLAS 非常非常非常非常大。我的意思是非常大。即使从很多米远的地方,我也无法将其全部摄入一张照片!ATLAS 的巨大尺寸令人难以置信,但 LHC 的一切也同样如此。加速器本身浩瀚无垠:它是一个周长 27 公里、直径约 8.5 公里的管道环。能量也非常惊人。质子在环内以每秒 11000 次的速度绕行——相比之下,我们花了大约半小时才开车穿过这个环。真有趣……每个质子的能量大约与一只蚊子撞击你的前额的能量相同,这听起来不多,但我们讨论的是一个只有蚊子大小的 10^-15 倍的物体。LHC 的整个光束能量相当于一艘航空母舰以每小时 50 公里的速度行驶!如果光束中出现任何问题,它就会在容纳它的管道上撕开一个洞。幸好它位于地下 100 米深处。参观完 ATLAS 后,我们绕着环走到 CMS,即紧凑渺子谱仪,这是另一个探测器。CMS 也非常大,但只有 ATLAS 的一半大小。这意味着我们实际上可以拍到能装进相框的照片……或多或少。左边的照片是 Brian 在为 CERN 播客(由 Julian 导演;播客上线后我会链接)给我做采访。CMS 的一半在背景中。CMS 目前被分成两半,有点像切开的橘子,等待一些最后的准备工作,然后两半将被滑到一起。很难传达这一切的惊人之处。其规模简直令人敬畏。站在一旁,看着 CMS 和 ATLAS 的尺寸和复杂性,我充满了自豪感。人类建造了这一切!每一根电缆(有数英里长的电缆!)、每一个铆钉、每一个螺栓、每一块铁块和金属板,一切,都是被构思、设计、重新设计、建造和组装出来的。

有些人对科学有看法;他们认为科学是一个随意、随机、本质上毫无方向的过程,由冷酷无情、没有情感的科学家完成。站在 LHC 中,这种想法就不攻自破了。当你审视这个奇妙装置的各个组成部分时,你会感受到一种几乎令人难以承受的目的性,一种认知,即这个复杂而令人惊叹的机器是*建造*出来的,而它的唯一目标,它真正被设计来做的唯一事情,就是*进一步了解宇宙的运作方式*。是人类完成了这一切,是人类渴望寻求这种知识,是人类提出了它,是人类资助了它,是人类建造了它。人类将从中学习。这就是我们所做的。

至于“没有情感”……嗯。我敢打赌:站在那里,身处地下深处,周围是渴望学习的物质体现,看着 2000 吨的磁铁、电子设备和基础设施,知道在几个月后,在你站立的地方几米远的地方,肉眼看不见的亚原子粒子将重现宇宙爆炸后极短瞬间时的条件。如果你感觉不到强烈的自豪感和成就感,感觉不到敬畏和壮丽,那么你最好检查一下你的脉搏。你一定是死了。任何没有情感的人都不可能建造 LHC,也不可能想象出它。它的存在源于情感——快乐、惊奇和赞叹——这是驱动寻求科学知识的动力。
^*不像在《捉鬼敢死队》里,这个是好事。













