时间机器的工作母机

位于欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)将引领人类去探索万亿能标(terascale)的世界.几经周折,现在这台庞大的环状机器即将运转,利用这台机器,人们期待发现什么呢?这是一个举世瞩目的问题.LHC原本是为了发现希格斯玻色子而建造的,它是标准粒子模型中最后一种尚未观测到的粒子.希格斯(P.Higgs)本人坚信会发现这种粒子.     

新世纪物理学前程似锦——从LHC即将运转说起

欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）预计年内竣工,这确是2007年世界科技界的一件大事。物理学家对于它运转后可能获得的一系列重大发现,满怀着美好的憧憬和急切的期盼。因为理论上的突破、建树、延拓,离不开实验实践的步步深入：尤其是一些标志性仪器的创制,对实验探索和理论研究至为关键。凡大型的加速器,往往是粒子物理发展的必要凭借,也是其发展水准的标志之一。LHC当然如此,它甚或预示：由相对论和量子理论之百年辉煌所造就的现代物理学,还会在本世纪迎来其基本理论之深层研究的热潮：     

宏伟的粒子对撞机计划

继欧洲核子研究中心（CERN）打造大型强子对撞机（LHC）后．物理学家又开始设计它的后继者。据称，这台名为“国际直线加速器（ILC）”的对撞机花费为82亿美元，ILC首批数据将于本世纪20年代中后觏产生。     

欧洲大型强子对撞机再度推迟重启

据国外媒体报道，去年欧洲大型强子对撞机（LHC）由于出现故障在停运了一段时间后，预计将于2009年9月重新启动，比预期时间推迟了几个月。     

时间旅行

有史以来最大功率的粒子加速器——大型强子对撞机（LHC）即将投入运行，它将模拟“大爆炸”之初的宇宙。让人吃惊的是，有人说它可能导致世界上“第一部时间机器”的问世，从而让时间旅行——回到过去或访问未来成为现实。     

人造黑洞的意义

2008年9月10日欧洲大型强子对撞机终于完成首次运行测试,著名物理学家斯蒂芬·霍金说这次实验将带来"物理学发现的黄金时代".虽然有人对可能出现的黑洞威胁忧心忡忡.     

为什么要建大型强子对撞机

简单地说,建造大型强子对撞机(LHC)的目的,就是帮助家回家粒子物理学中一些十分关键、却又一直悬而未决的问题.     

实验结果促使科学家换位思考

尽管大型强子对撞机（LHC）实验存在着不确定性,甚至引起麻烦,然而这对科学来说却未必是个坏消息——在1860年代,物理学看上去是如此的美妙。英国物理学家詹姆斯·C·麦克斯韦（James C.Maxwell）发表了他的一系列有关将电、磁、光统一到一个理论的论文,即使用少数几个方程式就能表达的论文。他这样做的目的是在解决一个长期争论不休的话题,即光究竟是连续的能量波,     

时间机器:幻想还是礼物?

时间机器本来是科学幻想,但在广义相对论,量子场论中出现了虫洞与封闭类时线,似乎暗示着未来的文明世界能够向我们赠送时间机器.但是,有关封闭类时线,负能物质的讨论,恰好是在不同的理论框架中进行的,在统一的量子引力论出现以前,从一个物理理论中预言时间机器的可能性,在涉及到另外一个与其不通约或不相容的物理理论时,会变得失去意义或得出自相矛盾的结论.时间机器内在的因果反常,正是广义相对论中封闭类时线的常规理解与体现常识的热力学不相协调的一个理论证明.通过引力场中热现象与量子现象的分析,可以发现在广义相对论中,封闭类时线来源于各种视界的镜面效应.在量子论或量子场论中,封闭类时线起源于某种类似于负反馈的自组织机制,其中德布罗意指出的量子波动的内在时钟变量与作为坐标的外部时间的混同导致了符合自恰性原理的封闭类时线仿佛存在着.只有从热力学约束的角度重新理解相对论或量子论的反常特征,有关时间机器的因果反常的讨论,才会作为有趣的科幻小说或自相矛盾的废话,从物理学研究中排除掉.     

非粒子物理学

有鉴于按照流行的粒子物理学模型难于将四个主要的自然力:强核力、弱核力、电磁力和引力结合成一个单一的力场,多年来从事于"四力合一"研究的美国哈佛大学物理学家Howard Georgi于2007年3月推出了全新的非粒子(unparticles)学说,并想用位于瑞士日内瓦的大型强子对撞机(LHC)在2008年启动后出现的新鲜事件来验证此创见.     

大型强子对撞机碰撞数据首次转化为一首乐曲

目前,欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）研究科学家最新汇编了一首乐曲,这是科学家第一次将微粒碰撞数据转换成为乐曲。物理学家莉莉·阿斯奎瑟（Lily Asquith）博士使用乐曲模拟软件将微粒碰撞数据转换成为声音,赋予这些数据新的特性。     

“肩上的宇宙”——访执掌世界最大型实验的女性科学家法比奥拉·吉亚诺蒂

从今年3月起,粒子物理学家法比奥拉·吉亚诺蒂（Fabiola Gianotti,下图）成为了欧洲核子中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）超环面仪器（ATLAS）实验的主管。作为同类型最大的实验,ATLAS可望为我们解答宇宙的神秘。不久前,《新科学家》杂志采访了这位ATLAS新任女主管,话题从她执掌大型实验开始,直至对超越标准模型的新物理学的期待等。以下是这次访谈的内容。     

暗物质粒子发现在即?

暗物质的性质是宇宙学、粒子物理学和引力的核心问题之一,它或许是由宇宙早期产生的不为人知的粒子所组成（针对这些粒子的探测以及相关技术的研发目前取得了长足的进步）。在下一个10年里,来自于直接探测、大型强子对撞机和γ射线大视场空间望远镜的探测结果,将开启人们真正了解暗物质的大门。     

“肩上的宇宙”——访执掌世界最大型实验的女性科学家法比奥拉·吉亚诺蒂

从今年3月起，粒子物理学家法比奥拉·吉亚诺蒂（Fabiola Gianotti，下图）成为了欧洲核子中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）超环面仪器（ATLAS）实验的主管。作为同类型最大的实验，ATLAS可望为我们解答宇宙的神秘。不久前，《新科学家》杂志采访了这位ATLAS新任女主管，话题从她执掌大型实验开始，直至对超越标准模型的新物理学的期待等。以下是这次访谈的内容。     

欧洲大型强子对撞机“数据之最”

自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2010年全部建成并开始投入运行。现撷取一些有关它的“数据之最”,记录如下：     

意大利女科学家将履新CERN

<正>意大利粒子物理学家、欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)ATLAS探测器实验主管法比奥拉·吉亚诺蒂(Fabiola Gianotti),两年前曾吸引了全世界的目光,2012年7月4日,当时她作为ATLAS团队发言人与CMS探测器代表在CERN宣布,他们分别发现了科学家一直在努力寻找的希格斯玻色子。     

LHC对人文关系带来巨大撞击

吸引全世界上万名物理学家参与的大型强子对撞机(LHC)项目被认为是当今世界最大的科学研究合作项目。随着该实验项目的推进,有越来越多的人文科学研究者也加盟其中;而作为观察者他们感兴趣的是,这么多顶尖的科学家聚在一起,他们之间将如何交流、产生冲突后又如何解决以及决策等,这些将成为难得的考察大规模、群体性科技项目对人文关系带来何种变化的机会。《自然》杂志近期以专题报道形式刊文,对此作了独家报道。     

强子对撞机将改变人类生活

2008年9月10日．欧洲核子研究中心的大型强子对撞机正式启动，将第一束质子束流注入对撞机。这个本来是高能物理学家才能完全理解其操作原理和应用价值的大家伙，却成为许多不懂强子为何物者热议的话题。人们之所以对这个仪器高度关注．不是它具有高深的物理学原理，而是它必然会改变我们的生活。一些人认为，对撞机可能生成黑洞，毁灭世界。然而，更多的人认为，这台仪器会给我们生活带来一些实实在在的好处。     

希格斯之后的新粒子景观——后LHC时代的“希格斯工厂”探究

欧洲大型强子对撞机(LHC)发现了疑似希格斯玻色子,从而在粒子物理学研究史上留下了浓重的一笔。然而,科技的进步如白驹过隙,科学家们认为LHC行将落伍,拟计划建造其替代品——ILC、LEP3抑或CLIC,便于更精确地研究希格斯玻色子及其相互作用。新粒子抑或更复杂有趣?当世界各地的粒子物理学家7月5日醒来之时,那欢乐的场面、解脱的感觉乃至热泪盈眶的情景仍然记忆犹新——除此之外,仍有一个巨大的问题没有答案。就在前一天,欧洲核子中心(CERN)宣布,一个疑似希格斯玻色子的新粒子在大型强子