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第518章 三個任務,四個課題方向(2/2)

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弗里德曼如是說道:「陳舟,我知道你是一個有自己想法的人,也會按照自己的想法,一步一步去落實,所以我希望你,能夠走出一條屬於自己的學術之路。」

陳舟看了看弗里德曼,輕輕點了點頭。

弗里德曼滿意地看了陳舟一眼,轉而說道:「這兩天參觀CERN的加速器實驗室,有什麼收穫嗎?」

陳舟想了想,說道:「CERN最主要的就是加速器的網路聯動,為各種高能物理實驗,提供了可行性。」

「確實是這樣。」弗里德曼微微點頭,繼續說道,「實際上,不止是CERN如此,世界上的加速器實驗室,基本上都是這麼一個模式。」

「因為某些高能物理實驗需要的粒子能量太高了,只能一步一步提升。」

「就比如說LHC的粒子對撞實驗。兩個對撞加速器管中的質子,各具有的能量為7TeV,總撞擊能量達14TeV之譜。」

「在粒子入射到主加速環之前,就會先經過一系列加速設施,逐級提升能量。」

「你既然說到這個,應該也知道在LHC對撞實驗開始前,粒子所經過的加速器吧?」

聽到弗里德曼的問話,陳舟開口說道:「具體的我不太清楚,但是根據我的推導,應該是由兩個直線加速器所構成的質子同步加速器,將產生50MeV的能量。」

「接著,質子同步推進器提升能量到1.4GeV。而質子同步加速環,則可以達到26GeV的能量。最後,超級質子同步加速器,可以提升質子的能量到450GeV。」

「其餘諸如反物質減速器,就是將粒子能量降低了,它可以將3.57GeV的反質子,減速到2GeV。」

說到這裡的陳舟,稍微停頓了一下,又繼續說道:「LHC也可以用來加速對撞重離子,比如說可以將Pb離子加速到1150TeV。」

「當LHC開始運作時,磁鐵中的總能量高達100億焦耳,而粒子束中的總能量也高達725百萬焦耳。」

「只需要大概7-10個總粒子能量,便可以使超導磁鐵脫離超導態,從而丟棄全部的加速粒子。」

「而這些被丟棄的全部加速粒子,大概可以相當於一個小型的爆炸。」

「也因此,LHC有著對工程技術上極端的挑戰。CERN在對撞機實驗的安全確保上面,是極其重要的。」

陳舟說最後這句話時,是看著弗里德曼說的。

弗里德曼自然也注意到了陳舟的這個小動作。

他笑著說道:「你應該不是想說安全確保的重要性,而是想說粒子束的約束問題吧?」

被拆穿的陳舟,倒也沒過多狡辯,只笑著說道:「教授,還是您懂我。」

弗里德曼輕聲笑道:「不是我懂你,只是你感興趣的內容,往往都是很難的那部分。」

頓了頓,弗里德曼繼續說道:「關於粒子束的約束問題,在加速器上體現的其實並不太多,現在主要是受控核聚變的領域,一直研究著這個問題。」

陳舟輕輕點了點頭,沒有再多說什麼。

弗里德曼看了陳舟一眼,想了想,也並未糾結於這個問題,而是繼續說起了CERN的加速器實驗室。

「CERN建立的最大目標,和其它的加速器實驗室,都是一樣的,都想揭開宇宙起源在內的五大謎團。」

「過去的幾十年來,物理學家不斷在細節上,加深對構成宇宙的基本粒子極其相互作用的了解。」

「雖然了解的加深,讓粒子物理學的標準模型變得更為豐滿,但這個模型中仍存在縫隙。」

「為了揭示粒子物理學上這些關鍵性的未解之謎,就需要大量實驗數據的支持,而大型強子對撞機便擔負起了『數據提供者』的角色。」

說到這裡,弗里德曼抬頭看著陳舟,笑著問道:「陳舟,你知道為了解開這些謎題,CERN利用LHC大型強子對撞機進行了哪些實驗嗎?」

陳舟略一思索,回道:「我沒記錯的話,一共應該進行了6項國際性的合作實驗,包括兩項大規模實驗、兩項中型實驗和兩項小規模實驗。」

「兩項大規模實驗,涉及到的物理學領域有很多,包括尋找希格斯玻色子、額外維度以及構成暗物質的粒子等,主要是為了尋找新物理。」

「兩項中型實驗的話,則是為了研究夸克-膠子等離子體的性質和狀態,也和膠球有關,是為了研究基本的粒子。」

「至於兩項小規模實驗,則是為了研究前行的粒子,重點分析普通實驗難以獲得的物理學原理。」

「沒錯!」聽到陳舟的話,弗里德曼雙眼露出讚賞的神色。

陳舟這一點,始終是弗里德曼最為欣賞的一點。

那就是,知識面的廣度和深度,永遠是同步前進的!

「所以,從這些研究實驗來看,我們也能夠明確CERN希望回答的是哪些問題。」弗里德曼又說道,「我相信,這對你而言,也是一個很好的方向。」

聽到這話的陳舟,終於明白了弗里德曼的意思。

他也終於明白了,弗里德曼為什麼會主動來找他了。

只不過,陳舟沒有想到的是,弗里德曼還給他帶來了一個意料之外的驚喜。

「LHC大概會在10年內做一個硬體性能的提升,用以提升它的亮度。」

「理想中LHC升級的途徑將是包含增加粒子束的流量,以及修改兩個需要高亮度的區域,超環面儀器與緊湊渺子線圈這兩個偵測器來配合。」

「然後,下一代超大型強子對撞器的入射能量,將要增加到1TeV。為此,CERN還將對LHC的前置入射裝置,超級質子同步加速器等裝置進行升級……」

這個消息,是陳舟真正關心,卻沒有打聽到的。

卻沒想到,現在從弗里德曼的口中,獲得了。

這對陳舟今後的計劃,是有著一定影響的。

弗里德曼確實幫陳舟理順了自己還未思考完整的物理學研究方向。

這是CERN歷史研究和未來升級,所帶來的研究方向。

在弗里德曼離開房間之後,回想著兩人對話的陳舟,嘴角忽然露出了一絲笑意。

再看看桌子上擺著的極小模型綱領的內容,陳舟已經找到了自己的方向。

數學上,極小模型綱領這一促成了2位菲獎得主的領域,將是他下一個研究的方向。

物理學自然還是高能物理領域的課題,探索粒子背後的秘密。

當然,還有陳舟的小心思在裡面,就看哪個先取得進展。

或者說,看哪個會先使得陳舟全力以赴了。

至於材料學方面,從膠球那裡已經開始的創新方法,肯定是要繼續下去的。

也就是說,陳舟所接受的三個系統任務,分別明確了三個課題方向。

不對,應該是四個課題方向。

還有對撞機實驗室,所帶來的醫學科學的研究方向……

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