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歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為聲音

最近更新時(shí)間：2022-11-26

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歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為聲音

歐洲核子研究中心（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是當(dāng)前大的、能量高的粒子加速器，尋求證明像希格斯玻色子這樣神秘粒子的存在，以每秒4000萬(wàn)次的速度處理數(shù)據(jù)。研究人員認(rèn)為，希格斯玻色子是宇宙萬(wàn)物的質(zhì)量之源。在此之前，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)以彩色圖像的形式輸出數(shù)據(jù)。這是它以不同方向噴射彩色粒子時(shí)拍攝的。

但是，最近在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目工作的物理學(xué)家莉莉·阿斯奎斯（Lily Asquith）博士希望能聽(tīng)到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的粒子的聲音。于是，她運(yùn)用音樂(lè)對(duì)比軟件將大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為聲音，從而賦予這臺(tái)機(jī)器人性化的一面。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)2003年開(kāi)始興建，位于法國(guó)和瑞士邊境地下100米深、長(zhǎng)17英里（約合27公里）的環(huán)形隧道中。

阿斯奎斯在接受無(wú)線電臺(tái)NPR采訪時(shí)表示：“大家往往喜歡令人深思的東西人性化。我個(gè)人認(rèn)為，電子或許聽(tīng)上去就像是鐘琴。我們自然而然地認(rèn)為，某些聲音或許與這些事情存在。”在這次嘗試中，阿斯奎斯博士將大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的數(shù)據(jù)樣本（三組數(shù)據(jù)）輸入到音樂(lè)對(duì)比軟件中。

在粒子束被發(fā)射到大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的時(shí)候，三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)被搜集起來(lái)，添加到聲音參數(shù)中：遠(yuǎn)離內(nèi)部光束的粒子變成聲音的音調(diào)，粒子的能量被轉(zhuǎn)變?yōu)橐袅?，曲調(diào)的時(shí)間長(zhǎng)度則顯示粒子旅行距離。阿斯奎斯解釋說(shuō)：“例如，我們會(huì)繪制時(shí)間的*組數(shù)字集——可能是距離。我們還會(huì)繪制第二組數(shù)字集——音調(diào)，以及第三組數(shù)字集——音量。”

雖然由此出現(xiàn)的聲音可能沒(méi)被稱為是音樂(lè)，但它們肯定對(duì)新潮音樂(lè)的樂(lè)迷們頗具吸引力。阿斯奎斯承認(rèn)，科學(xué)家目前不能從這些聲音了解到太多信息，但她希望它們不久以后會(huì)令科學(xué)家對(duì)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的數(shù)據(jù)有新的認(rèn)識(shí)。由于大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)能夠如此迅速地生成有關(guān)宇宙起源的新數(shù)據(jù)，物理學(xué)家或許會(huì)將現(xiàn)階段“宇宙大爆炸”模擬實(shí)驗(yàn)延長(zhǎng)至2012年底。

如此一來(lái)，他們可能會(huì)提前發(fā)現(xiàn)神秘的希格斯玻色子?？茖W(xué)家認(rèn)為，在宇宙誕生之初，希格斯玻色子將尚沒(méi)有定形的粒子變成了固態(tài)。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在兩年前正式啟動(dòng)，引起*的關(guān)注，然而，由于出現(xiàn)故障，它在運(yùn)行兩周后被迫關(guān)閉。按照設(shè)計(jì)，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)可以模擬宇宙形成瞬間后的狀態(tài)，識(shí)別各種神秘粒子，從而*補(bǔ)物理學(xué)研究領(lǐng)域的空白。

它一開(kāi)始對(duì)質(zhì)子——發(fā)現(xiàn)于原子核內(nèi)的帶正電荷的粒子——展開(kāi)對(duì)撞實(shí)驗(yàn)。2010年11月，它開(kāi)始撞擊鉛離子，試圖了解大爆炸后瞬間填滿宇宙的“夸克-膠子等離子體”。重達(dá)一萬(wàn)噸的大型重離子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器（ALICE）在隧道內(nèi)創(chuàng)造了“迷你大爆炸”。功能強(qiáng)大的磁體驅(qū)使鉛離子以接近光速的速度在地下隧道內(nèi)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。鉛離子以相反兩個(gè)方面運(yùn)行，最后聚焦變成一個(gè)狹長(zhǎng)的光束，被迫在大型重離子實(shí)驗(yàn)探測(cè)器內(nèi)撞擊。

在歐洲核子研究中心之前，美國(guó)能源部下屬布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室利用相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)（RHIC）通過(guò)撞擊金離子也曾出夸克膠子等離子體。但是，這臺(tái)對(duì)撞機(jī)僅僅可以產(chǎn)生400萬(wàn)攝氏度的高溫?？茖W(xué)家希望，通過(guò)夸克與膠子等離子體，他們可以對(duì)強(qiáng)作用力有更多的了解。強(qiáng)作用力是自然界存在的四種基本作用力之一。

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