“歐洲核子研究中心即將建成的大型強子對撞機是‘大科學(xué)實驗’工程,中國已在此實驗中投資上千萬元并將參與物理數(shù)據(jù)分析,在此最前沿的科研領(lǐng)域中占有了一席之地,”北京大學(xué)物理學(xué)院錢思進(jìn)教授在位于日內(nèi)瓦郊區(qū)的歐洲核子研究中心接受記者專訪時如是說。
錢思進(jìn)把大型強子對撞機的特點歸納為“能量大、造價高、時間長、數(shù)據(jù)多”。大型強子對撞機的質(zhì)子對撞能量是位于美國的目前世界最大對撞機的7倍,總造價達(dá)數(shù)十億瑞士法郎(1美元合1.0433瑞士法郎),其中最重要的兩個實驗裝置——“ATLAS”和“CMS”各耗資5億瑞士法郎以上。大型強子對撞機從上世紀(jì)90年代開始設(shè)計,將于今年建成,建成后有望運行15年至20年。
談到“數(shù)據(jù)多”,錢思進(jìn)說,大型強子對撞機上的四個大實驗每天收集的數(shù)據(jù)如果刻成光盤,光盤可以堆起數(shù)千米高,世界上任何計算中心都不可能獨自承擔(dān)如此大量的數(shù)據(jù)分析工作,這需要幾萬甚至幾十萬臺計算機參與才行。這也推動了上世紀(jì)末興起的“網(wǎng)格計算”模式的迅速發(fā)展。
大型強子對撞機建造難,運行和數(shù)據(jù)分析更難。對撞機建成后,每秒實現(xiàn)幾億次高能質(zhì)子對撞,每天24小時不停地運行,每年運行七八個月,積累的數(shù)據(jù)將得到及時分析,研究人員期望在前所未有的對撞能量下取得新發(fā)現(xiàn)。
在大型強子對撞機上的四個大實驗中,有來自數(shù)十個國家和地區(qū)、100多個研究單位或大學(xué)的2100名科學(xué)家和工程師參與探測器的制造、維護(hù)、運行和數(shù)據(jù)分析,參與的國家和地區(qū)、部門、人員之多為世界罕見。錢思進(jìn)認(rèn)為,這就是“大科學(xué)實驗的規(guī)模”。四個大實驗中都有中國科研院所的人員參與。
關(guān)于高能物理實驗與大眾日常生活的關(guān)系,錢思進(jìn)說,這類實驗著重研究物質(zhì)的最基本結(jié)構(gòu)及其運動規(guī)律,對百姓的日常生活不會產(chǎn)生直接的應(yīng)用效果。但是在這類研究的過程中所發(fā)明和使用的技術(shù)可以被普及推廣,這與民眾有關(guān)聯(lián)。他說:“完成探測器的制造只是個開頭,更艱巨的數(shù)據(jù)分析工作在等著我們完成。”
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