“無限機”——精度達頭發絲的300分之一!
材料牛注:早在一千年以前,數學家和哲學家們就已經開始思考“無限”這個概念,然而直到今天,人們還是無法完全理解它。無限只猴子能否利用無限個鍵盤來敲出莎士比亞的每一部劇本?A點和B點之間加上無限多的中間點,有人可以從A走到B么?這種“無限”的問題只會讓人感到莫名其妙,但是“無限”作為一個抽象的概念,其利用價值是巨大的。而往往我們想去量化它時,會有種崩潰的感覺。
而在歐洲核子研究所的科學家們目前正在研究的一些極為復雜物理問題,這些問題已經需要到無限的階段了。例如,尋找無規律的希格斯玻色子以及粒子碰撞問題。而為了解決這些問題,CERN的科學家們成功地研發了一個精密的裝置,稱作無限機。
幾年來,CERN的無限機已經幫助氣象實驗室的物理學家多次校準了價值高達幾十億美元的對撞機。“無限機”不但可以精確測量一個重達一頓的組件,而且其精度能達到人類頭發絲的300分之一。不僅如此,其在粉碎粒子時產生的誤差可以忽略不計。但是它的缺點是需要提前三天進行設置,實驗前一小時需要檢測組件并確定其大小。后來CERN的科學家們進一步改進無限機,使其可以探測裝置的3D圖像。
除上述作用外,無限機還有其他的重要應用,比如可以用作緊湊型直線對撞機(CLIC)的加速結構。這種結構是通過極高的速度來粉碎電子和正電子(反電子)。其中比較著名的大型強子對撞機(LHC)就成功地打破了電子和質子。此外,CERN表示CL IC的中發生的電子碰撞可以為為基本物理現象的觀察提供獨特的視角。
近幾年來,CERN取得了一些令人驚奇的發現。在2012年7月,CERN的物理學家宣布發現了希格斯玻色子,即上帝粒子,這個發現可能會對物理學領域里一些重大問題的解決有關鍵作用。而當年的12月底,另外兩個物理學家獨立團隊發現了一些比希格斯波色子更為獨特有價值的的粒子。在這些發現的研發設備中,“無限機”可能只在大型的設備中占有很小的空間,但是它仍然對CERN的研究起著重要的作用。
感謝材料人編輯部封蕾提供素材
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