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wandi1986
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粒子加速器和望远镜与

伊丽莎白·朗多,CNNupdated美国东部时间上午07点54分,太阳2月17,2013年

(CNN) - - A $ 10亿美元的机稀巴烂颗粒一起关闭这个周末,在靠近法国和瑞士边境17英里的隧道,而在家休息的维护和升级。大型强子对撞机是世界上最大的科学实验之一,将在2014年或2015年恢复操作,以前所未有的能量。

你关心吗?

来看,我们得到的是什么人认为是“废物”的科学探索的钱,你可能不CNN.com的许多意见。这可能是因为在大型强子对撞机发生了什么似乎远离日常生活,甚至更远的恒星的研究。

大家的是,从某种意义上说,一个业余天文学家说:“我们都看天上的星星,不知道宇宙是如何工作的,在美国加州大学的物理学,天体物理学教授乔尔·普里马克圣克鲁斯。“大家都不业余粒子物理学家。”

我们进入外层空间的窗口是可见的和令人眼花缭乱的。我们可以看到飞船和望远镜发射到天空中,我们可以看到他们发回的图像。

内的空间,一切都在一个可笑的小规模的基本构建块,是不可见的。我们的理解是基于理论和概率很多。在大型强子对撞机,即使是最伟大的成就是不能确定的,我们只能说,类似理论的实体,称为希格斯玻色子的粒子被发现。

但是,探索非常小,非常大的,遥远的都是重要的,了解我们生活在其中的世界,科学家们说,完成同样的难题是必要的。

“的基本故事是真的粒子和相互作用的理解,有助于我们了解了整个宇宙的演化和结构的,也希望能够给我们的技术,这将使我们更有效地探索和解决能源问题等等,“乔说,Incandela,大型强子对撞机的紧凑型μ介子螺线管实验中,大粒子探测器的发言人。

在过去的几十年里,科学家们得出的结论,宇宙的组成是只有5%左右的原子 - 换句话说,宇宙是什么另外,在我们身边,我们看到和知道的。这意味着剩下的是我们可以看到的东西。约71%是被称为“暗能量”,另有24%的“暗物质”。
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研究正在进行中找出正是这些“黑暗”的组成部分,因为它们不会互相影响与普通物质,而且从未被直接探测到。

但是宇宙大尺度结构取决于暗物质。 “如果没有暗物质,所有的星星会飞走”,在约翰·霍普金斯大学的物理学家和太空望远镜科学研究所的亚当·里斯说。

暗能量被认为是宇宙的加速膨胀是负责的,和里斯的诺贝尔经济学奖获得者的工作支持这一理论。

原则上,这些现象是无处不在 - 但我们怎样才能找到他们呢?

粒子物理学家真的找

星团之间的空间是不是空的。粒子物理学家都希望得到更深入的了解,织物的宇宙时空。

有颗粒背后隐藏的,我们通常不会看到这种面料,但有足够的能量,你可以吸引他们的存在,Incandela说。科学家们希望尚未看不见的粒子,因为它们有助于填补空白的粒子物理学的标准模型。大型强子对撞机利用高能量的粒子碰撞,试图找到他们。

Incandela比喻,就像在船上鱼的下方,这是蚕食表面。这需要大量的能量来拉一。希格斯玻色子,所以很难牵制,会像一条鲸鱼,Incandela说。

这个比喻的一个缺陷是,你可以很容易地识别真正的鱼,但它是一个很大困难颗粒,防滑的存在,在不到一秒钟的分类。

,近来频频见诸报端的粒子是希格斯玻色子,又名“上帝粒子” - 一个内有很多科学家恨。获得诺贝尔奖的物理学家莱昂莱德曼写了一本书“上帝粒子”的称号,但据报道说他其实是想“该死的粒子。”

该粒子的一个组成部分一种叫做希格斯场。在哥伦比亚大学的理论物理学家布赖恩·格林(Brian Greene),和“NOVA”主机,它描述是这样的:

“你可以把它作为一种糖浆般的沐浴,是无形的,但但我们都沉浸在它,“他说。 “粒子如电子移动糖蜜般的沐浴,他们遇到一个阻力。的阻力是什么,在我们的日常世界大,我们认为,作为电子质量”。
/>如果没有这个“物质”组成的希格斯粒子,电子就没有质量,我们不会在这里。这不是一个完美的隐喻,但我们并不感到特别粘。

在大型强子对撞机的碰撞能量上升到2012年的8万亿电子伏特(TeV的),大量的能量粒子碰撞的记录。约两年的停机时间后,它会回来在线13 TeV的。
“这真的感觉就像我们是一个突破的边缘。”
乔尔·普里马克,加州大学圣克鲁兹分校的物理学家

更高的能量,有可能检测到的签名暗物质,学习更精确的属性看起来像希格斯粒子,找到额外维度的证据,可能会找到自身重力作用具有颗粒。

“如果你想了解的大,你要明白小”,普里马克说。

黑暗物质和能量

,普里马克提出了一个想法暗物质在1982年仍然是一个领先的竞争者的概念,即超对称暗物质负责。

这意味着,我们知道,即使是希格斯每一个粒子,是一个合作伙伴有类似的相互作用的粒子,但更大规模的。所有这些伙伴颗粒是不稳定的除外最轻的一个,这是不能衰变成别的。暗物质应该是这样的最轻的粒子,称为“弱相互作用大质量粒子或WIMP。

有几个地下试验全球范围内的目标,以检测这些暗物质“的WIMPs,”如LUX暗物质实验中,液氙存储,地下一英里的南达科他州的黑山。

类似的实验,包括实验在意大利中部的大萨索山的氙气100。科学家们将去更深的1.5英里的岩石下,坐落在中国锦屏地下实验室在PandaX实验。

这些实验的原理是,粒子撞击氙气造成的原子核放出一点点的光。通过检查产生的电荷,这种碰撞产生的光,科学家们能够确定暗物质是否参与。至少在理论上 - 到目前为止,没有暗物质被检测的方式。

这些实验,大型强子对撞机的粒子碰撞发生在相同的时间和可能的暗物质方式找到证据。

“这真的感觉就像我们是一个突破的边缘,”普里马克说。

同时,在太空中,科学家们正在寻找暗物质和暗能量的签名。 ·里斯和他的同事利用哈勃太空望远镜测量超新星是很远的地方,必须负责,暗能量,宇宙是如何出现扩大的速度越来越快。这为他们赢得了在2011年的诺贝尔文学奖。

詹姆斯·韦布望远镜,耗资约800亿美元,将接替哈勃。计划的望远镜将有一个直径为21英尺的镜子,哈勃望远镜的6倍大。除其他事项外,的望远镜也在寻找暗物质和暗能量的证据。

“是一个巨大的协同效应,天文学家试图找到映射的恒星和星系在宇宙中的大型结构,暗物质的粒子物理学家试图发现,影响深之源的影响问题,说:“贾森Kalirai,通过亚原子粒子在地球上的望远镜,太空望远镜科学研究所的副项目科学家。

什么样的??技术来

问题仍然是:这是什么都好?

有更深入的了解我们生活在其中的宇宙的纯正满意。

“的事情,区分人类,我们才能真正回答是深刻的和根本的问题,它只是一个预测和科学,而且它的实际工作,兰德尔教授说:”丽莎在哈佛大学的物理学和作者的“敲开天堂之门”。

想想也是,你知道,所有的技术可以追溯到纯理论的研究,最初被视为深奥的。电灯 - 实际上所有的电力 - 从基础研究在19世纪。

计算机和晶体管的理解来自量子力学在20世纪20年代和20世纪30年代,Incandela说。

当然,爱因斯坦不知道他的相对论理论将成为智能手机的GPS相关的。卫星上的原子钟,因为根据爱因斯坦的预言,在太空中移动的物体在不同的“时间”相对于地球上的观察者,必须予以纠??正。

“技术通常滞后于纯科学的大量的时间,我可能会说,现在有一个很好的机会,我们未来的技术比以往任何时候都”,Incandela说。

即使在万维网产生的蒂莫西·伯纳斯 - 李爵士在20世纪80年代,是一个物理学家在欧洲核子研究中心的建议。从本质上讲,我们有互联网,我们都知道,爱的原因是,伯纳斯 - 李想,以便更好地沟通,物理学家有。

这是有可能的,普里马克说,这也将有用的东西暗物质和暗能量的搜索,和其他粒子,大型强子对撞机是狩猎。没有人知道是什么用途将是 - 但是还是那句话,没有人预测,万维网出现,无论是在粒子物理实验室。欧洲核子研究中心,其实是同一个实验室,里面的大型强子对撞机。

没有什么是一定的,当然,它至少是可能的,这样做纯粹的科学,可以帮助把现实中的各种技术,现在看起来有点像科幻小说。
“如果我们真的要探索宇宙,在通过宇宙和有能力做的,这就是你在电影里看到的太空探索方面,可以这么说,” ,“星际迷航”类型的东西,原则上,我们需要了解并有能力利用大自然的潜力,我们的水平没有现在Incandela说。
J大元帅
2013-02-28 · TA获得超过3792个赞
知道小有建树答主
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你要什么文章……种类很多
更多追问追答
追问
什么题材都可以的,最主要是要2000字以上,没有被翻译过的。
追答
随便找篇论文好了
http://www.jstor.org/discover/10.1086/467380?uid=3737800&uid=2&uid=4&sid=21101618820331,这么蛋疼的东西没人翻译的……
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