大型強子對撞機（LHC）中有史以來最高能量的碰撞現在正在產生科學資料。
位於瑞士日內瓦附近的歐洲粒子物理實驗室CERN的團隊，花費了兩年時間升級了已經世界上最強大的粒子加速器。在6月3日當地時間10:40，他們正式啟動了新升級的超強對撞機。
物理學家現在可以以創紀錄的13萬億電子伏特（TeV）的能量撞擊質子束，並將很快每秒碰撞十億對質子——幾乎是之前速率的兩倍。該機器在2013年2月14日關閉，此前經歷了一段被稱為“第一階段”的執行，其標誌是希格斯玻色子的發現。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和有影響力的故事的未來。
關閉後，第一批質子束在4月初圍繞27公里長的環形軌道執行，但能量較低。此後，物理學家致力於檢查旨在保護機器的機制並校準光束，之後再提高大型強子對撞機的能量並使其四個主要實驗全面上線。
6月3日，碰撞正式開始，所有四個探測器都在收集資料進行分析。“在這個階段，實際碰撞的束數量相當少，但在未來幾個月內，數量將逐步增加，”CERN的光束負責人保羅·科利爾說。
他補充說，隨著光束數量的增加，資料將以更快的速度湧入。他的團隊希望最終將碰撞能量提高到14 TeV，然後在2018年再次關閉進行更多升級。“在這個階段，大型強子對撞機的第二階段執行一切看起來都很好，希望在新執行能量下能有大量資料收穫。”
質子的舞蹈
當質子碰撞時，它們的部分能量會轉化為質量，從而產生新的粒子簇射。物理學家希望，升級後的大型強子對撞機的額外火力將揭示不符合粒子物理學標準模型的現象，這是科學家目前對基本粒子及其相互作用的最佳描述。這可能會讓他們回答該模型無法解釋的長期存在的問題，例如暗物質是什麼，以及為什麼在2012年在實驗室發現的希格斯玻色子異常的輕。
一種被稱為超對稱的流行理論可以為這些問題提供解釋，但來自大型強子對撞機第一階段執行的資料排除了該理論的許多最簡單版本。更多的資料和更高能量的碰撞可以為更復雜的版本提供證據。
“隨著升級後的LHC的額外能量和碰撞率，我們期望探索以前未開發的人類知識領域，”伊利諾伊州巴達維亞附近的費米國家加速器實驗室的物理學家、CERN的CMS實驗成員唐·林肯說。“我們將尋找比以前更小的宇宙的新終極構建模組，並將我們一無所知的宇宙大爆炸之後的時間縮短一半。”
在某些情況下，只需幾天的資料即可在第一階段執行中得出的結論上取得進展。但是，林肯補充說，有些問題需要數年才能回答。“我非常有信心我們幾乎會立即發表有趣的論文，但是，除非我們非常幸運，否則要合理地希望取得重大發現還需要相當長的時間，”他說。