Re: [新聞] 制霸25年 美質子對撞機退役

[ll35566 (交大張東健)]

Tevatron退役之後 就是LHC的時代了

=============

這就跟大家分享一下LHC是要做什麼的


歐洲核子研究中心(CERN)花了20多年時間 去建造周長27公里的圓形同步加速器

因為帶電粒子在加速的時候會發出幅射光 所以她是蓋在地底下的

在瑞士日內瓦的地底隧道裡面擺滿了7000超導磁鐵(溫度2K) 做為粒子加速之用

這台加速器 可以將質子 加速到7TeV的能量 來進行對撞

(上面那一台 費米實驗室的加速器Tevatron 只有到1TeV)

加速器在運行時裡面 有幾千束粒子束 每個粒子束大小跟細頭髮差不多

然後控制他們再加速器裡面對撞(頭髮戳頭髮)
====

其實粒子並不是一開始就在LHC裡面的

首先 我們先用線性粒子加速器(LINAC 2)加速到50MeV

     再注入到PSB(Proton Synchrotron Booster)加速到1.4GeV [CERN最小的圓型加速器]

     送進去PS(質子同步加速器Proton Synchrotron)加速到了26GeV之後

     再送入SPS(質子同步加速器Super Proton Synchrotron)裡面衝到450GeV

     最後再用LHC(Large Hadron Collider) 加速到最高速!7TeV


     eV       1000eV       1MeV       1GeV       1TeV

====

在LHC裡面 我們有四個主要的探測器

分別是

CMS(Compact Muon Solenoid)

LHCb(Large Hadron Collider beauty)

ATLAS(A Toroidal LHC ApparatuS)

ALICE(A Large Ion Collider Experiment)

當然還有其他的探測器 我就不一一說明了

這些探測器 都是幾十公尺長寬的重達數千噸到萬噸的高度精密儀器

裡面的矽晶片探測器 也都要良率100%才行

====

再來就是資料分析 因為碰撞的event很多 所以探測器每2秒 就送出

大概1Pb左右的資料量 所以 不能全部都收集起來

LHC 有強大的超級電腦群

分成許多層級的觸發系統

分別收集 挑選 所需要的數據 特徵然後去送到下一級彙整

最後 再送到CERN的中心電腦群裡面去建檔 發送DATA

====

到底LHC要找什麼東西呢?

其實還蠻多的

1.首先 就是希格斯粒子 和希格斯機制 到底 質量是怎來的?

2.重新驗證標準模型之前的一些結果

3.額外維度:到底 那些緊緻過後的額外維度是不是真的存在?

4.超對稱:那些粒子 和他們的超對稱伙伴 跑哪裡去了?

         超對稱 是不是真的需要呢?

5.暗物質 暗能量 是什麼?能不能撞出來?

6.新的交互作用?!

7.等等....

======


這些東西 其實可以算是人類文明的最高成就之一了

在建造技術 在電腦資訊 在網路 在理論 人類的智慧 等等...


都可以稱得上是人類文明的結晶

人類對這宇宙的好奇探索 成就了他

希望這年底 可以發佈一些有趣的消息^^

====

板友來信補充

1. event production rate is  60TB/s
   around 45PB per year

2. event selection process (trigger)
   (這個是你說的觸發系統嗎？我沒學過這個用中文，希望沒有翻譯錯)
   不是一開始就用高速電腦過濾的，
　 以ATLAS來說，偵測器本身就有兩層觸發系統，在粒子對撞的第一時間就過濾到
100GB/s
   所以做分析的同學，應該組裡有幾十TB的空間就可以用了

3. 偵測器本身不只有半導體晶片，還有calorimeter(這個要翻卡路里計嗎?! XDD)
   和其它偵測不同粒子特性的偵測器像洋蔥一樣一層一層組合起來的

4. 我好像沒看過LHC裡有存放反物質的地方，不過可能有只是我不知道 XD
   哈，不過進實驗站真的要掃描虹膜和生物資訊鑑定，跟電影演的一樣就是了

5. LHC蓋在地底下，好像主要是因為便宜，幅射本身就不可以外漏，地底地面都一樣

====
--
                             ◢███◣
                           ◢◤  █  ◥◣
                           █  ◢█◣  █
                           █◢◤█◥◣█
                           ◥█  █  █◤
                             ◥███◤             ll35566

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.113.68.28
→ apa9394:五樓只會買DHC
→ sony0955:好強 看不懂QQ
推 a4567850:我看不懂...
推 terop:會產生黑洞嗎?
應該是不會啦!
→ simpleclean:原po也是機關的一員吧
不算是 我只是個56
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:04)
推 chivalry70:反物質到底能不能夠存在?
反物質 是存在的 他跟暗物質不一樣喔!
推 Dodgy:散播知識給原po推一個!
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:05)
推 RobertAlexy:推一下
推 potionx:所以電話微波爐有沒有效呢？
推 jimcheer:我只看的懂單位...
→ ianlin45:被三體人封鎖就什麼都研究不出來了
推 kobe1985:浪費錢的東西 跟阿波羅計畫一樣 都是歐美在炫富的工具
對啊! 不過這東西不能這樣衡量 當初的網路就是這群做粒子的人發明的
然後他們很NICE的分享給大家使用
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:07)
→ ianlin45:樓上太短視了 理論物理是最重要的科學
→ Dodgy:之前基本粒子教授說要是真的撞出Higgs 就有很多人要失業了XD
推 squall0963:是我....小心一點 機關會叮上你的      El Psy Congroo
@@"
→ chivalry70:很多東西都是在一般人認為的浪費中研究出來..像電腦...
推 kudo0930:SERN?
CERN
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:11)
推 CharleneTsai:我看得懂 我是科普宅宅!!
你好 宅宅
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:14)
→ RolfP:1Pb的資料@@!!  有哪些東西啊?
粒子穿過矽晶片的軌跡之類的
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:18)
推 RolfP:作出黑洞請務必放一個在總統府.......
推 unknow12:我記得台灣有參與 不知道是哪部分
資料分析的部分 中研院物理所 有網格中心
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:25)
推 htaedamay:專業文給推 爆炸會比核電廠恐怖嗎
不會的 大概就是一場 小爆炸   恩.. 大爆炸...
不會像核電廠的輻射塵那樣
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:31)
推 t56874123:不知道為什麼，有種「所以說這東西到底要幹嘛」的直覺
→ t56874123:聽起來是很威，不過找到這些東西要幹嘛?
滿足求知的慾望啊! ^^
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 16:35)
→ t56874123:.......有錢人的玩意兒啊~
→ t56874123:全世界對人類生存各種危機在前，結果~唉.....
→ ll35566:也是啦!不過這些東西不去做 人才流失之後 以後就做不下去
推 Realthugz:基礎研究的意義在於解決最底部的重要問題
→ Realthugz:在科技突破跟應用方面的影響比一些人想像的來得多...
推 shihpoyen:科學就是科學 本來就沒有非要為大眾服務的理由
→ Realthugz:一些基礎研究的結果是牽一髮而動全身的感覺...
→ shihpoyen:什麼叫有錢人的玩意兒啊 這是在探索宇宙的本質耶
推 t56874123:如果這樣的研究能解決眼前即將到來的危機，那當然可
→ Realthugz:古人看人研究電學磁學也很無聊阿
→ t56874123:人類滅掉後，什麼科技都不用彈
→ Realthugz:結果換現代人用著電 用電腦打出一樣的話...
→ t56874123:如果你的研究可以讓冰塊回來，那當然可以
→ t56874123:問題就在於，世界的危機就是人類的科技造成的
→ t56874123:啊不，應該說人類的危機
→ Realthugz:你先說麼危機吧... 金融危機嗎 還不去研究經濟模型這樣?
推 staria:能請原po把1到5點作詳細的介紹嗎? 很有趣的東西
1.首先 就是希格斯粒子 和希格斯機制 到底 質量是怎來的?

這是一種經由自發性對秤破缺來得到質量得機制

2.重新驗證標準模型之前的一些結果

舊理論 用新機器來把一些參數量的更準確

3.額外維度:到底 那些緊緻過後的額外維度是不是真的存在?

弦論中要求我們要10維 但是我們這世界 看起來只有4維 所以其他維度的探索
算一一種驗證弦論的方法

4.超對稱:那些粒子 和他們的超對稱伙伴 跑哪裡去    超對稱 是不是真的需要呢?

超對稱 可以將一般場論中的無限大能量消除 而且很漂亮

5.暗物質 暗能量 是什麼?能不能撞出來?

這東西我之前PO過喔!你可以看看^^
→ t56874123:我說的是大體的危機
→ t56874123:光個海平面上升，就是解決不了的了
→ chimeptt:SERN IBN5100  天啊 我好它~
推 Realthugz:呃 最經濟實惠就搬家阿 我講話很實在
推 shihpoyen:t大多慮了 這是完全不同領域的東西 就算沒有這個 那些阻
→ t56874123:樓上那個是命運石之門的梗?= = +
→ t56874123:不，我的意思是，你基本問題都沒顧好了，怎麼還去做
→ shihpoyen:止暖化之類的研究進度也不會加快 而且我說過科學家從來
→ t56874123:高階的問題?
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 17:01)
→ t56874123:與其把錢砸在一個無底洞中，到不如去救人
→ Realthugz:這種行星等級的氣候變化 人類根本是灰塵一樣...
→ shihpoyen:就沒有為民服務的必要性 而且照你這個說藝術家、音樂家
→ t56874123:恩~樓上這樣講，人類還是滅亡的好(上吊XD
→ shihpoyen:難道都是浪費錢的行業嗎？
→ xup6xu6:這個我知道 我小時候常常在玩粒子對撞的遊戲
→ t56874123:也是說政府的問題，歐洲金融危機在前，研究還繼續做
→ Realthugz:無能為力的 別想太多了
→ t56874123:至少藝術家跟音樂家做出來的東西，不會造成自然的崩壞
→ Realthugz:要是預算是金融危機前就投注的 為何不繼續...
→ t56874123:怕是繼續投入，只是讓人民痛苦而已
→ Realthugz:你真的是以老百姓的眼光去看事情...
→ CelestialRel:我很想須t大，妳了解整個科學體系和人類生活的相關
推 shihpoyen:科學也不會 是使用者的問題好嗎 而且你以為是誰在拯救生
→ Realthugz:歐洲比你台灣人有民主有自由  人家吃麵你喊燒...
→ CelestialRel:性有多高嗎?
→ shihpoyen:態啊？
→ t56874123:你把所有人民納稅錢，去做一個研究，但同時對上金融危機
→ t56874123:你可以噓，不過我說的是生活更實際的問題
→ Realthugz:甚至有的國家經濟衰退時是投更多經費到科研上的
→ t56874123:如同馬斯洛金字塔，你把金字塔底層抽掉，上面的還會在
→ t56874123:嗎?
→ CelestialRel:抱歉  妳說的實際問題就目前的理論來說無解  為什麼
→ Realthugz:科研=>新科技/技術=>更有競爭力=>新的工作機會
→ shihpoyen:所以科學家就活該 回家吃自己啊 科學家就不是民眾啊
→ Realthugz:多看點書吧... 而且要思考一下好嗎
→ t56874123:那是屬於人類自身的科技文明，只有人類自己才會去談
→ CelestialRel:要做這麼大型的研究  就是要想辦法解決現有問題啊
→ t56874123:錢跟科技，大自人不會跟你談這種
→ shihpoyen:這也是大量的工作機會好嗎
→ t56874123:結果就是把環境犧牲了
→ CelestialRel:很多現實問題追到後來就是基礎科學的知識不夠  妳以
→ t56874123:發展高科技對人類的好處，從各種方面想，只是製造更多
→ t56874123:問題而已啊
→ CelestialRel:為海平面上升是科學造成的? 光這點就足以解釋人類有
→ Realthugz:我建議你多了解科學在做甚麼...
→ shihpoyen:C大說的其實有些問題 這東西的研究幾十年內大概都不會和
→ CelestialRel:多自以為是
→ shihpoyen:現有的技術有太大的關係
→ t56874123:C大在說我的同時，不也是抱著自以為是的態度嗎?
→ t56874123:況且自然的危機問題，是在近代20年左右，才開始重視起
→ CelestialRel:我要強調的是  大型精密科學  其背後牽扯到材料、建
→ t56874123:一堆研究也是指出是人類兩百年的文明快速發展所致
→ Realthugz:尖端研究不會短期內影響到民生 但它會改變學界
→ shihpoyen:t大一下扯金融危機 一下又說大自然是不會談錢的 可不可
→ CelestialRel:築、環評、測量、電子電機、資訊網路等等等
→ t56874123:發現的時候已經是太晚了
→ shihpoyen:確立一下你的論點
→ Hollowcorpse:抽掉底層還會在，只是整體往下掉而已
→ Realthugz:學界自然會修正 生出更多火花 影響其實會散發出去
→ t56874123:因為有人反問我時就講了金融危機~回應而已啦
→ shihpoyen:所以我們該放棄科技？ 那只會讓事情惡化好嗎 我們需要的
→ Realthugz:你真的很難說他幾十年內會沒有關係
→ t56874123:你知道馬洛斯金字塔的底層是什麼嗎?
→ CelestialRel:這些議題和人類生活的改善  科技的進步  產業的推動
→ Hollowcorpse:那是蓋不蓋得到頂端的問題，不是結構上的問題
→ shihpoyen:是更高的科技和公德心
推 cye77:你這個56挺不賴的
→ CelestialRel:整個就是串在一起的
→ Hollowcorpse:物理研究比什麼東西都還底層、基礎
→ t56874123:這論點很大，如同樓上有人說的，影響會散發出去
→ t56874123:H大你給我去餓30個小時......
→ CelestialRel:自然危機問題近代20年才開始重視?
→ t56874123:正因為是串在一起的，才會引發目前所知的一切連鎖效應
→ Hollowcorpse:我去餓一個禮拜你什麼產品都不要用
→ t56874123:恩~修正，30-40年間
→ t56874123:我可以啊，你要讓我去吃喝拉就好了
→ Hollowcorpse:連"邏輯思考"都不要用
→ CelestialRel:不行  我覺得我根本在對牛彈琴
→ Hollowcorpse:食物是"產品"
→ t56874123:你可以不吃不喝不拉一個禮拜的話，我也服你
推 Realthugz:對於人類的危機 那請問您有何高見?
→ t56874123:h大你那是硬扯啊
→ Realthugz:不要自己腦補甚麼反應 請拿出可靠數據來證明你說的話
→ Realthugz:你應該不是學科學的吧 邏輯有點不妙
→ t56874123:我只是提出個疑問「這樣的研究，有結果好了，那然後勒?
推 shihpoyen:放棄科技 現存的人類先死個五十億再說
→ Hollowcorpse:你才是在硬扯好嗎, 什麼放棄科技研究
→ Realthugz:而且講話觸碰到的層面淺 資訊跟一般人認知都不太一樣
→ t56874123:我沒說放棄= =~我說的硬扯是食物是"產品"
→ t56874123:那為何大家都要堅持這一項研究?
→ shihpoyen:食物本來就是科技的產品 是人類一萬年來累積下的產物
→ t56874123:食物是產品的話，那大自然也是產品了
→ Realthugz:你到底要說人類危機還是環境危機阿 你搞得我好亂阿
→ Hollowcorpse:食物本來就是產品，你能夠撇開所有工具進食再來說
→ shihpoyen:你知道野生種的玉米長怎樣嗎
→ t56874123:R大，這是連鎖的問題，只是一層又一層，要整理起來
推 JohnnyPoo:以前網路電腦這些都是有錢人的玩具阿zzzz
→ t56874123:繪很龐大的~「牽一髮而動全身」
→ Hollowcorpse:沒有經過其他人累積的"研究"你根本連什麼可以吃都不
→ XWF:種菜需要的肥料 是科學 食用肉需要的飼料 是科學
→ Hollowcorpse:知道
→ Realthugz:人類如果沒有農業科技 絕對養不起這麼多人口
→ t56874123:我知道以前的作物長什麼樣子啊~那又如何?
→ Realthugz:別告訴我甚麼大自然的恩澤 這都是講好聽的
→ shihpoyen:剛剛話題被扯掉了 研究就是研究本身未必有何意義 但多半
→ Hollowcorpse:更基礎的粒子科學有突破的話，整個科學架構都會變
→ t56874123:古人有因為這些農業科技沒發展而沒進步嗎?
→ Realthugz:除了氣候真的是大自然以外 你的食物就是人類的知識結晶
→ Hollowcorpse:你的"知道"根本不是來自於"自然"
→ t56874123:的確是講好聽的，因為沒人可以遵守
→ shihpoyen:會影響到未來的科技發展 這是在為未來鋪路好嗎
→ t56874123:H大啊，那你的知道又是來自何方?
→ XWF:人類社會發展跟農業進步有很大的關西 你都吃不飽了有進步嗎
→ Realthugz:我是真的看到科學發現與其影響
→ t56874123:依照R大的說法，各種農作物都不是自然的了
推 Ricrollp:請問一下CERN的地下室真的有一個拿去炸梵蒂岡的反物質嗎
應該是沒有 不過有存放反物質的地方
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/01 17:13)
→ Hollowcorpse:來自於前人研究所累積的知識分享好嗎? 這都不懂
→ Realthugz:你是自己腦補...有科技以來累積自今造成環境惡果...
→ t56874123:但不論是什麼，都是從這"自然"為基礎，不是?
→ XWF:以目前種植的農作物方法 都是不自然的沒錯
→ shihpoyen:沒這些農業技術 全球人口有沒有兩億都不知道 更不用說
→ shihpoyen:進步了
→ Realthugz:拜託一下 沒有做科研 你連冰塊有沒有溶都不知道
→ Hollowcorpse:自然的植物不會群聚在同一塊沒有其他競爭物種的土地
→ t56874123:全球氣溫上升一度，是不是事實呢?
→ shihpoyen:如果你可以接受農作物叫自然 那電腦也是自然了XD
→ Hollowcorpse:沒有研究，你會知道什麼叫溫度? 更不用講上升
→ t56874123:電腦也算是自然出來的啊~經過人類科技去加工
→ Realthugz:各大古文明都是農業文明... 狩獵採集為主的本來就發展慢
→ t56874123:現在問題根本偏了
→ Hollowcorpse:對，電路板、晶片都是沙土中自然成形的
→ Realthugz:你說古人沒農業科技根本是假議題... 就是有才有今天...
→ Hollowcorpse:沒有研究，人類根本無法利用"自然"
→ Realthugz:有夠硬凹 大概會覺得這i7不過就是些沙子 賣這麼貴!
→ Hollowcorpse:就如同本文的粒子研究，它的突破有機會讓人類利用自
→ Hollowcorpse:然的方式不同。科技利用自然的方式不同，結果也會不
推 shihpoyen:t大提全球暖化做啥？ 這不是更該研究科技嗎？
→ Hollowcorpse:同，更以機會改變現在的情況。你說它沒用??
→ Hollowcorpse:去弄表層的經濟研究會比較有幫助??
推 herman602:一個理論上的問題如果被解決 可以一次解決上千個應用
推 dryweed:撞出天坑之後  好像找藉口停機了
推 Yie:
→ thigefe:某人不要推銷齊頭式平等,養活60e人口,是靠科學來解決
→ thigefe:不靠科研,就只好靠暴力來解決人類生存問題
推 Fredericmo:好吧 破例推一下交大張東健
推 timk7:只能推了...看不懂@@
推 miy:難得好文 推!!
推 SniperF:這太優質了!
推 rock90342:推一個  然後有人狂跳針 如果是以前大概也是喊著要燒死
→ rock90342:哥白尼之類的人
推 shoga:我想知道萬有引力怎麼來的
推 curran:有人看不懂，很生氣。
→ coolcliff01:原po幫忙註解那麼有趣的科學新聞 結果有人在推文跳針
推 coolcliff01:某t快關掉電腦脫光衣服回歸大自然啦 科學世界不適合你
→ eva19452002:人類碰到暗物質、暗能量，會不會死掉？
推 popular5566:56之光~推一個!!
推 csaga:如果可以證明額外維度的存在，基本上就已經導出時空場可彎曲
→ csaga:的可能了，如果再進一步推導，我想黑洞的形成應該都在理論範
→ csaga:圍裡面
推 Crazyfire:感謝分享 如果沒有某t狂跳針 可能會有更有意義的討論
推 giveUstars:那種"反正人類都會死作科學沒用"的想法真的很中二
→ circler:你是Sheldon的朋友嗎XD
推 ianself:全世界有數以百萬計，不同領域的科學家，各領域分頭並進，
→ ianself:怎麼有人天真的以為研究物理就會排擠到其他領域啊
推 overpride:推~好文~
推 Aldebaran:推好文 只能說數字兄太看輕科技 也太看得起自己了
→ chaoliu:8成又是一個念文組的來批判科學的 真夠噁的
推 sungastill:樓上不要污名化文組
→ sungastill:文組國文程度不會比較差，看不出來是誰強詞奪理
推 s32635:=w=b 覺得沒用、無聊的←出去就好啦
推 scotseng:很多文組的真的讓人很受不了就是了..
→ ast2:所以到底暗物質 暗能量是什麼
推 animos:某t到底在噴什麼?  你以為這些錢不用就會挪到你口中的實用
→ animos:研究 一點科學常識都沒有 可悲
→ ianlin45:唉... 乾隆就是輕視西洋科學 只當成好玩的把戲
→ ianlin45:才會讓後代被電到金爍爍
推 greenpig:好深奧
推 owenkuo:推~~ 不過希望撞出意外，管它是黑洞蟲洞還是啥鬼的
→ owenkuo:人類的科技自二戰之後就沒有基礎突破性的躍進，
→ owenkuo:如果不靠戰爭，那就靠科學意外來創造吧!
推 PhySeraph:真希望將來也能參與能讓自己留名的偉大計畫!!
推 xamous:智子要出動了
推 superbabaya:能讓CPU變成量子電腦就好了.... 講好多看不懂 哈
噓 GreenLabel:噓t開頭的 不了解請閉嘴
推 wangmytsai:好文推
推 BMHSEA:照某T的邏輯 全世界都應該去拯救地球 不是各司其職
推 peterdream:不推不行..!!!
※ 編輯: ll35566         來自: 140.113.68.28        (10/04 04:46)
推 Frobenius:真的不推不行 強者XD