简单介绍一下发现疑似希格斯玻色子的对撞机

鸣正大听

大型强子对撞机（Large Hadron Collider，LHC），是一台强大的圆形机器，直径27千米。设在瑞士CERN核实验室（European Organization for Nuclear Research，核物理研究欧洲组织，世界最大的粒子物理中心），在日内瓦郊区。它有足够强大的能量， 能对小到10 -19米的微小距离进行探测。这就是说，比质子小1万倍，并制造出自大爆炸以来所没有见到过的温度。
这台机器有一个巨大的环形真空舱室，在沿线精心计算过的位置上安置着1232个15米长的磁体（能够将质子束弯成一个弧，产生出一个8.3特斯拉的磁场，比地球磁场高16万倍。为产生这一磁场，物理学家通过一系列线圈输入12000安培的电流，并将这些线圈冷却至-271℃，使线圈失去一切电阻成为超导体），将强大的粒子束转成一个圆圈。当粒子束在管道内循环时，能量将被注入到舱室中，直至达到14万亿电子伏特，使质子加速到光速的99.999999%，直到它们撞上设置在沿管道的4个位置上的目标，从而制造出每秒几十亿次的撞击。通过这种撞击产生的碎块被成组的探测器（最大的有6层楼的体积）拍照并进行分析，从而捕捉一纵即逝的亚原子粒子。
LHC的目标之一就是要找到“希格斯玻色子”，这是标准模型中迄今仍未被捕获到的最后一种粒子。玻色子是带整数自旋的亚原子粒子，通过超对称作用与费米子—具有半整数自旋的亚原子粒子—达到统一。希格斯玻色子导致粒子理论中的自发失称，并使量子世界有了质量。希格斯玻色子的质量，估计在1150亿到2000亿电子伏特之间（质子大约10亿电子伏特）。
当然，LHC作为目前世界上最强大的粒子加速器，肯定不止这一个目标。LHC希望能创造出自大爆炸以来从未曾有过的一些条件，能够产生夸克-胶子等离子体——大爆炸的集合物。希望能通过质子碰撞产生的碎片中找到微型黑洞。还希望有可能找到超对称性的证据—超粒子—据信是普通粒子的伴子但在自然界中从未被观察到—从而帮助物理学家进一步确信弦理论的正确性（但仍然不能直接证明其正确性），并产生出最解释得通的待定暗物质。
但LHC的风光，某种程度上也要感谢美国人的“退让”。早在上世纪80年代，罗纳德里根总统就批准了超导超级对撞机（SSC）—一个周长80.48千米、产生40万亿电子伏特能量对撞的巨无霸机器。这个项目最初获得了批准，但在最后几天的听证会上，有位国会议员问到：“我们能用这台机器找到什么？”回答是：希格斯玻色子。花费110亿美元就是为了再找出一枚粒子？物理学家们没能够向国会议员们提供强有力的、有说服力的回答。而对这样一个花费巨大的项目，科学界也产生了严重的分歧。尽管许多科学家认为空间站项目才是真正的浪费金钱，但随着苏联的衰弱和解体，事关国家地位及荣誉的内涵也不复存在，SSC项目最终被取消了。这对高能物理学是个巨大打击，具有讽刺意味的是，之前美国国会已经花费了10亿美元为这台机器挖了个洞，取消之后，又花费了10亿美元来把这个洞填上，使之成为历史上存在过的最昂贵的洞。