研究人員已經確定了世界頂級下一代粒子加速器——大型強子對撞機（LHC）在建造過程中出現故障的原因。根據今天釋出的一份宣告，在上週歐洲核子研究中心（CERN）進行的壓力測試中，一個關鍵的超低溫磁鐵的支撐結構從外殼上撕裂，原因是其強度不足以勝任這項工作。歐洲核子研究中心將在本月晚些時候決定，升級改造是否會推遲原定於11月在瑞士日內瓦附近歐洲核子研究中心設施啟動的LHC的啟動日期。
該磁鐵是用於瞄準LHC兩條反向旋轉的高速質子束的系統的一部分，目的是使它們相互碰撞，從而在能量爆發中釋放稀有粒子。研究人員預計，這些碰撞至少將使他們能夠為備受推崇的粒子物理學標準模型畫上句號，該模型簡潔地描述了原子內部的力。
當質子從機器27公里的環形軌道中射出時，一系列三個“內三聯”磁鐵將聚焦它們，使其與朝相反方向運動的質子碰撞。環繞並冷卻磁鐵的超導氦氣偶爾會釋放出巨大的能量，這將沿著磁鐵的長度方向施加壓力。但在3月27日，當歐洲核子研究中心的工程師向LHC地下隧道中的一個內三聯體磁鐵施加20個大氣壓的壓力時，新的宣告證實，在三個磁鐵中的最後一個磁鐵中，一個支撐結構斷裂了。
支援科學新聞報道
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，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
這些支撐結構由玻璃纖維環氧樹脂層壓板製成，根據歐洲核子研究中心和伊利諾伊州巴達維亞市費米實驗室（該磁鐵的設計和製造方）的獨立審查，這種材料強度不足以承受這些壓力。
費米實驗室主任皮爾·奧多內在一份隨附宣告中表示：“到目前為止的分析表明，設計中遺漏了一些極其簡單的事情”，即磁鐵上的力在一個方向上可能比在另一個方向上更強。“[即]使每個磁鐵都經過徹底的單獨測試，但它們從未在安裝在歐洲核子研究中心時的確切配置下進行過測試——因此錯失了更早發現問題的機會。”
費米實驗室發言人朱迪·傑克遜表示，費米實驗室的工程師們相信，他們可以更換所有八個已安裝的三聯體磁鐵（每個碰撞實驗兩個）中的故障支撐結構，而不會延遲LHC的啟動。但她指出，歐洲核子研究中心將在本月晚些時候重新審視這個問題，以確保不會有任何延誤。