世界最大对撞机如何进行宇宙大爆炸实验

　　探测器如何工作

　　大型强子对撞机四周的6个探测器将收集数据并引导实验。其中一些探测器将会搜寻同一种信息，但不在同一个方向。它们是4个主要的探测器和2个较小的探测器。名为“A Toroidal LHC ApparatuS (ATLAS)”的探测器是最大的探测器，长46米、高25米、宽25米。其核心是一个叫内层跟踪器的装置。 此内层跟踪器探测和分析穿越ATLAS探测器的粒子的动量。围绕此内层跟踪器的是量能计，是来测量被它们吸收的粒子的能量。科学家能看到这些粒子的路径，从而推断出它们的相关信息。

　　ATLAS还有μ介子分光计。μ介子是一种带负电的粒子，比电子重200倍。μ介子能毫无停留地穿过量能计，这是惟一能做到这一点的一种粒子。此分光计通过带电粒子传感器来测量每一个μ介子的动量，这些传感器还能测量到ATLAS探测器磁场中的风吹草动。

德国总理安格拉·默克尔与一群工程师参观大型强子对撞机

　　紧凑μ介子螺线管(CMS)是另一种大型探测器。如同ATLAS一样，紧凑μ介子螺线管也是多面手探测器，将探测和测量撞击时释放的亚粒子。此探测器位于巨大螺管式磁铁中，此磁铁所产生的磁场比地球磁场强10万倍。

　　之后就是ALICE探测器，是“大型离子撞击实验（A Large Ion Collider Experiment）”的简写，是专门用于研究离子与离子之间的撞击情况。通过高速撞击铁离子，科学家希望重造宇宙大爆炸后的即时状况。他们期望看到此离子分裂成夸克和胶子。ALICE的主要部件是定时发射膛(TPC)，能检查和重建粒子轨道。像ATLAS和CMS探测器一样，ALICE也有μ介子分光计。

　　下一个就是大型强子对撞机完美（LHCb）探测器，其目的是搜寻反物质的证据。即通过搜寻所谓的完美夸克粒子来实验其目标。此探测器撞击点有20米长，周围布满一系列的亚探测器。这些探测器能以精微方向移动，以捕获完美夸克粒子，因此它们极不稳定且衰变迅速。

　　全截面弹性散射侦测器(TOTEM)实验是大型强子对撞机中2个小型探测器中的一个。它将测量质子大小和大型强子对撞机的发光度。在粒子物理学中，发光度是指粒子加速器产生撞击的精确度。

　　最后是大型强子对撞机前进（LHCf）探测器。此实验是模仿在可控制环境下的宇宙射线。其目的是帮助科学家找到设计大区域实验的方法，以研究自然发生的宇宙射线撞击。

　　每一个探测器都有从几十到上千名科学家参与研制。在一些情形下，科学家将搜寻同一信息。对他们来说，这是物理学下一个革命性发现的竞技比赛。