世界最大对撞机如何进行宇宙大爆炸实验

　　大型强子对撞机的惊人数字

　　耗资60亿美元的大型强子对撞机是一个重大且强大的机器，共有8个组成部分。每一个部分是一段弧形物，安在所谓插入体的截面的一端。它的圆周有27公里长。此加速器管和撞击室都位于地下100米深处。科学家和工程师得乘电梯或走几处楼梯才能进入此隧道。欧洲核子研究组织正在地面修建房子，好让科学家在此收集和分析大型强子对撞机所产生的数据。 

此建筑下方100米是CMS探测器

　　当质子以99.99%的光速行进时，大型强子对撞机使用磁铁来掌驼这些质子。此磁铁非常巨大，有许多重达好几吨。而在此对撞机内大约有9,600块磁铁。这些磁铁在实验时将会被冷却到零下271.25摄氏度，这比外太空还要冷得多。那么为何要将磁铁冷却到接近绝对零度这样的低温呢？因为在此低温下，此磁铁能在没有任何电阻下工作。为此，大型强子对撞机采用10,800吨液氮来将这些磁铁冷却到零下193.2摄氏度，之后再用大约60吨液氦将它们冷却到余下的温度。

　　说到真空，质子束在大型强子对撞机中穿行的管道才算是“超高度真空”。之所以制造如此高度的真空是为了避免粒子在到达合适的撞击点之前中途出现撞击。即使单个分子的气体也可能会导致这一实验失败。

　　科学家可以大型强子对撞机的6个区域进行实验。每一个区域配备有显微镜和数码相机，其中一些显微镜是巨大的。比如ATLAS实验装置长45米、高25米、重7,000吨。大型强子对撞机及其实验装置有大约1.5亿个传感器。这些传感器将收集数据，并将数据发送给不同计算机系统。据欧洲核子研究组织介绍，实验时所收集的数据量将达到每秒大约700兆字节（MB），这意味着一年能产生大约1500万GB的数据。一百万GB是1PB。如此多的数据将可以刻满10万张DVD。

　　实验期间还需要大量的能量来运转大型强子对撞机。欧洲核子研究组织估计其一年的耗电量将达到80万兆瓦小时（MWh），这个数字可能更大，但此机器冬季将不会运行。根据目前的电价，其一年的电费开支将达到3千万美元。