伊麗莎白·朗多，美國東部時間上午07: 54更新，星期日，2017，2013。
(美國有線電視新聞網)-壹臺價值100億美元的機器本周末壹起關閉，位於法國和瑞士邊境附近的654.38+07英裏隧道，同時在家休息進行維護和升級。大型強子對撞機(LHC)是世界上最大的科學實驗之壹，將於2014或2015以前所未有的能量恢復運行。
妳在乎嗎？
從觀點來看，我們得到的是人們認為是科學探索“浪費”的錢。妳可能對CNN.com沒什麽看法。這可能是因為大型強子對撞機裏發生的事情似乎離日常生活很遙遠，甚至超越。
大家都知道，從某種意義上來說，壹個業余天文學家說:“我們都是看著天上的星星，不知道宇宙是怎麽運作的。美國加州大學物理學和天體物理學教授喬爾·普裏馬克(Joel Priimak)。”每個人都不是業余粒子物理學家。"
我們進入外層空間的窗口是可見的，令人眼花繚亂。我們可以看到發射到天空的宇宙飛船和望遠鏡，我們可以看到它們發回的圖像。
裏面的空間是看不見的，所有的東西都在壹個小得可笑的基本建築塊裏。我們的理解基於許多理論和概率。在大型強子對撞機中，即使是最大的成就也是不確定的。我們只能說發現了壹個有類似理論的實體，叫做希格斯玻色子。
然而，探索非常小的、非常大的和遙遠的事物是很重要的。為了理解我們生活的世界，科學家們說有必要完成同樣的問題。
“基本的故事是對真實粒子和相互作用的理解，這有助於我們了解整個宇宙的演化和結構，也希望給我們技術，這將使我們能夠更有效地探索和解決能源問題等等，”大型強子對撞機緊湊型μ介子螺線管實驗中大型粒子探測器的發言人喬·因坎德拉(Joe Incandela)說。
在過去的幾十年裏，科學家們得出的結論是，宇宙的成分只有5%左右的原子——換句話說，宇宙是什麽？此外，我們周圍的所見所聞。這意味著剩下的就是我們能看到的。約71%稱為“暗能量”，24%為“暗物質”。
2011:關閉“上帝粒子”
為什麽是“上帝粒子”？有什麽大不了的？
為什麽是“上帝粒子”？有什麽大不了的？
2010:全球最大的科學實驗
這個節日的目的是讓科學變得“酷”
研究正在進行中，以找出這些“黑暗”的組成部分，因為它們不與普通物質相互作用，也從未被直接探測到。
但是宇宙的大尺度結構依賴於暗物質。“如果沒有暗物質，所有的恒星都會飛走，”約翰·霍普金斯大學和太空望遠鏡科學研究所的物理學家亞當·裏斯說。
暗能量被認為是宇宙加速膨脹的原因，裏斯的諾貝爾經濟學獎得主的工作支持這壹理論。
原則上，這些現象無處不在——但我們如何才能發現它們呢？
粒子物理學家真的在尋找
星團之間的空間是空的嗎？粒子物理學家希望對織構的宇宙時空有更深入的了解。
背後隱藏著粒子，我們通常看不到這種織物，但只要有足夠的能量，妳就可以吸引它們的存在，因坎德拉說。科學家們想要尚不可見的粒子，因為它們有助於填補粒子物理學的空白標準模型。大型強子對撞機利用高能粒子碰撞試圖找到它們。
印加德拉比喻，就像船上的魚在下面，這是在蠶食表面。拉壹個需要很大的精力。因坎德拉說，希格斯玻色子很難控制，它會像鯨魚壹樣。
這種比喻的壹個缺點是，妳可以很容易地識別出真正的魚，但它是壹個非常困難的粒子，不到壹秒鐘就不滑了。
最近報紙上頻繁報道的粒子是希格斯玻色子，也被稱為“上帝粒子”——許多科學家討厭的粒子。諾貝爾獎得主物理學家利昂·萊德曼寫了壹本名為《上帝粒子》的書，但據報道，他其實想“該死的粒子”
這種粒子的壹個組成部分叫做希格斯場。哥大理論物理學家布賴恩·格林和“新星”主機是這樣描述的:
“妳可以把它想象成糖漿浴，這是看不見的，但我們都沈浸在其中，”他說。“粒子就像移動糖蜜的電子壹樣，它們會遇到阻力。我們認為，在我們的日常世界中，作為電子質量的阻力是什麽”。
/& gt；如果沒有由這種“物質”構成的希格斯粒子，電子就沒有質量，我們也不會在這裏。這不是壹個完美的比喻，但是我們並沒有覺得特別粘。
大型強子對撞機的碰撞能量在2012年上升到8萬億電子伏(TeV)，大量能量粒子發生碰撞。停機兩年左右，會以13 TeV重新上線。
“真的感覺我們就要取得突破了。”
喬爾·普裏馬克是加州大學聖克魯斯分校的物理學家。
更高的能量，可能探測到簽名暗物質，了解更精確的看起來像希格斯粒子的屬性，找到額外維度的證據，並可能找到具有自身引力的粒子。
“如果妳想知道大的，妳必須了解小的，”普裏馬克說。
暗物質和能量
普裏馬克提出了壹個觀點，暗物質在1982仍然是領先的競爭對手，即超對稱暗物質負有責任。
這意味著我們知道甚至希格斯的每壹個粒子都是具有相似相互作用粒子的夥伴，只是在更大的尺度上。除了最輕的粒子，所有這些伴粒子都是不穩定的，因為最輕的粒子不能衰變為別的東西。暗物質應該是最輕的粒子，稱為“弱相互作用大質量粒子或WIMP”。
有幾個以全球為目標的地下實驗來探測這些暗物質“WIMPs”，比如LUX暗物質實驗，液態氙就儲存在南達科他州黑山地下壹英裏處。
類似的實驗，包括意大利中部大薩索山的氙100。科學家們將深入到65，438+0.5英裏的巖石下，並在中國金平地下實驗室的PandaX進行實驗。
這些實驗的原理是粒子撞擊氙造成的原子核發出壹點光。通過檢查這種碰撞產生的電荷和產生的光，科學家可以確定暗物質是否參與其中。至少在理論上——到目前為止，還沒有辦法探測暗物質。
在這些實驗中，大型強子對撞機的粒子碰撞同時發生，並發現了可能的暗物質途徑的證據。
“真的感覺我們就要取得突破了，”Priimak說。
與此同時，在太空中，科學家們正在尋找暗物質和暗能量的特征。裏斯和他的同事們使用哈勃太空望遠鏡來測量距離很遠的超新星。他們必須對暗能量和宇宙如何越來越快地出現和膨脹負責。這讓他們獲得了2011年諾貝爾文學獎。
耗資約800億美元的詹姆斯·韋伯望遠鏡將取代哈勃望遠鏡。計劃中的望遠鏡將有壹個直徑為21英尺的鏡子，這是哈勃望遠鏡的六倍。除此之外，我們的望遠鏡也在尋找暗物質和暗能量的證據。
“這是壹個巨大的協同效應，天文學家試圖找到宇宙中繪制的恒星和星系的大尺度結構，暗物質的粒子物理學家試圖找出深源的影響，”太空望遠鏡科學研究所的副項目科學家傑森·卡利萊(Jason Kalirai)通過地球上的亞原子粒子說。
哪種？技術來了
問題是:這是什麽？
對我們所生活的宇宙的純粹滿足感有了更深的理解。
“區分人類的東西，我們真的可以回答深刻而根本的問題，它只是壹個預測和科學，而且是實際工作，”哈佛大學《麗莎的物理學》的作者蘭德爾教授說。
想壹想，要知道，所有的技術都可以追溯到純理論研究，最初被認為是高深的。電燈——事實上是所有的電——來自19世紀的基礎研究。
因坎德拉說，對計算機和晶體管的理解來自20世紀20年代和30年代的量子力學。
當然，愛因斯坦不知道他的相對論會和智能手機的GPS有關。衛星上的原子鐘，因為根據愛因斯坦的預言，在太空中運動的物體相對於地球上的觀測者，必須在不同的“時間”進行校正？積極的。
“技術通常會落後於純科學很多時間。我可能會說，現在有壹個很好的機會，我們未來的技術比以往任何時候都多，”因坎德拉說。
就連出生在萬維網上的蒂莫西·伯納斯·李爵士也是由歐洲粒子物理研究所的壹名物理學家在20世紀80年代提出的。本質上，我們有互聯網，我們都知道愛的原因是伯納斯-李想要更好地交流，物理學家就是這樣做的。
Priimak說，這可能對尋找暗物質、暗能量以及LHC正在尋找的其他粒子也是有用的。沒有人知道它會有什麽用途——但同樣，沒有人預測萬維網的出現，無論是在粒子物理實驗室。CERN其實和大型強子對撞機是同壹個實驗室。
沒有什麽是確定的，當然至少是可能的。純科學地這樣做可以幫助將各種技術投入現實，這現在看起來有點像科幻小說。
“如果我們真的想探索宇宙，我們可以說我們可以通過宇宙探索太空，並且有能力這樣做，這就是妳在電影中看到的。”印加德拉說:原則上，我們需要了解並有能力利用大自然的潛力，我們的水平還不如現在。