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普通人如何獲得lhc的實驗數據?

對撞機創造了多項世界之最。

世界上最大的機器——周長26659米,裏面有9300塊磁鐵。其制冷分配系統的八分之壹是世界上最大的冰箱。

世界上最快的跑道——質子可以以99.99%的光速運行,每秒鐘大約可以發生6億次碰撞。

最大的強子對撞機,太陽系最空曠的空間,內部壓力為10-13個大氣壓,比月球上的壓力小10倍。

銀河系中最熱的點——當兩束質子束碰撞時,會在非常小的空間內產生比太陽中心熱65438+百萬倍的高溫。

制造宇宙最低溫度——制冷系統將對撞機保持在零下271.3攝氏度(1.9開爾文)的超低溫環境中,低於外太空的溫度。

世界上最強大的超級計算機系統——產生的數據每年可以雕刻6543.8+0億張雙面DVD,這些數據將通過分布在世界各地的數萬臺計算機組成的網格進行分析。

在大型強子對撞機上的四次實驗中,來自80多個國家和地區的7000多名科學家和工程師參與了四臺大型探測器的制造、維護和運行,並進行了數據分析。中國在這四個實驗上投入了數千萬人民幣,並將參與物理分析。

來自中國科學院高能物理研究所、北京大學、清華大學、中國原子能科學研究院、中國科學技術大學、南京大學、山東大學、華中師範大學和華中科技大學的研究人員參與了部分實驗。

據悉,整個計劃前期花了近20年,耗資數十億美元。未來幾年,這臺對撞機將繼續運行。

對撞機如何工作:簡單來說,妳沿著兩條路徑發出兩束粒子,壹束順時針方向,另壹束逆時針方向。妳把這兩束粒子加速到接近光速,然後讓它們相向運動,看看會發生什麽。

首先,科學家從氫原子中剝離電子產生質子,然後這些質子進入LINAC2。在這臺加速器上發射質子束的機器叫做“PS助推器”。這些機器使用被稱為“射頻腔”的裝置來加速這些質子。這些空腔包含射頻電場,可以將質子束提高到更快的速度。巨磁體產生的磁場可以保持質子束在軌道上正常運動。用汽車術語來說,這個射頻腔相當於加速器,磁鐵相當於方向盤。

壹旦質子束達到適當的能量水平,“PS Booster”就會將其引入另壹臺加速器——名為“超級質子同步(SPS)”的加速器,使質子繼續加速。到目前為止,這個質子束已經被分成了2808束。每束包含1.1x 1011個質子。

之後超級質子同步(SPS)將質子束引入大型強子對撞機,其中壹束順時針推進,另壹束逆時針推進。在大型強子對撞機中,質子束將繼續加速,大約20分鐘後達到峰值速度。在這個峰值速度下,質子束將以每秒11,245次的速度繞大型強子對撞機運行。

這兩個質子將在沿LHC的六個探測器位置的1處會聚。在這個位置上,它們將達到每秒6億次。當兩個質子碰撞時,它們會分裂成更小的粒子,包括亞原子粒子——誇克和慢化力——膠子(壹種理論上假設的無質量粒子)。此外,它們還會產生光子、正電子和μ子。之後,探測器將數據發送到網格計算機系統。

不是每個質子都會與另壹個質子碰撞。沒有碰撞的質子將繼續在質子束中運行,並進入束收集器。由石墨制成的束收集器將能夠在大型強子對撞機出現意外故障的情況下吸收質子束。

數據收集方法:LHC計算網格。

通過使用被稱為中間件的特殊軟件,這個計算機網絡可以存儲和分析大型強子對撞機每次實驗產生的大量數據。這個系統的組織布局是這樣的:0排是CERN的計算機系統,會先處理數據信息,分成不同的塊,讓其他排的計算機處理。1排的12臺計算機分布在幾個國家,將通過特殊的計算機連接接收來自CERN的數據。這些計算機連接可以每秒10GB的速度傳輸數據。1行的計算機會進壹步處理數據,然後分塊發送給下壹行的計算機。

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