大型強子對撞機另有用途 能幫助治療癌症(圖)

2021-01-16 搜狐網

  【搜狐科學消息】 據英國《泰晤士報》報導,位於歐洲中部的大型強子對撞機(LHC)預定於9月10日開始運轉,除了揭開宇宙誕生之謎之外,它還會派生出一些神奇的用途,比如幫助治療癌症、摧毀核廢料以及洞察氣候變化。

  歐洲核子物理研究組織(CERN)總控制室主任保羅·科利爾(Paul Collier)說:「人人都在關注大型強子對撞機的啟動,但歐洲核子物理研究組織還有很多其它重要的實際應用研究項目要實施。

  事實上,第一批質子束已經成功射入了瑞士這條長27公裡的圓形隧道,而且相關的研究已經促生出一些有用的副產品。在今後的一年時間裡,這臺巨型機器裡的兩束質子將彼此高速對撞,產生的數據足以裝滿5600萬張CD。這意味著物理學家不得不研製出一套複雜系統來快速處理信息,這就是網格計算機系統。

  另一項研究結果表明從這次對撞實驗中可以找到處理核廢料的新技術。歐洲核子物理研究組織的科學家們發現,將質子束(一種亞原子粒子)射進鉛板能產生一大批中子(另一種亞原子粒子),而這些中子又能將放射性廢料分解成無害的穩定元素。歐洲核子物理研究組織發言人表示,目前這一技術正在由業內進行研究當中。他說:「這項技術源自對純粹物理學所產生的對物質的洞悉。」

  此外,歐洲核子物理研究組織也為醫學研究做出了貢獻,利用質子、碳離子甚至是反物質等帶電粒子來治療癌症。反物質並非自然存在,但歐洲核子物理研究組織可以利用一種更加小型的加速器--質子同步加速器來製造它。這臺機器還能產生可以繞大型強子對撞機運轉的質子。科學家對這種質子束興趣倍增的原因是因為現有放射療法在殺死癌細胞的同時也可能傷害周圍的健康組織。而粒子束能夠將這種傷害降到最低,因為它們在調整之後能夠穿過健康組織,且只將能量堆集於腫瘤處。

  歐洲核子物理研究組織的最新研究將會證明是一項最具爭議的實驗。為此,他們目前正在建造一所實驗室,以研究大氣中雲形成的速度是否與宇宙射線水平有關。雲的形成是氣候和天氣的至關重要的因素,而這項研究可能會將歐洲核子物理研究組織置於爭論的中心,那就是除了溫室氣體之外還意味著有其它因素與氣候變化可能有關。無論結果如何,研究人員還得開展這一研究,他們將用來自質子同步加速器的質子束模擬宇宙射線,將它們射進一間所謂的「雲室」,看是否會形成迷你雲。

  從事這項研究的英國牛津郡的盧瑟福-阿普爾頓實驗室的物理學教授鮑勃·賓漢(Bob Bingham)說:「如果這些質子束促成了雲的形成,這將表明宇宙射線和氣候有關。」

  在過去的幾天裡,粒子束已經成功穿過了對撞機8個區域中的3個區域,還通過了4項主要實驗中的兩項--Alice和LHCb,且兩項實驗都很順利。另外兩項實驗--Atlas和CMS還未見到粒子束,但看起來會順利完成。如果歐洲核子物理研究組織的粒子對撞機能證實著名物理學家史蒂芬·霍金教授有關黑洞噴射放射物的理論的話,這將為他提供獲諾貝爾獎的最佳機會。

  上個世紀70年代初,霍金提出了這一理論――即黑洞能夠噴射放射物。這一理論在當時引起了極大的爭議,因為大多數科學家認為黑洞擁有非常強大的引力場,以至於沒有東西能夠逃離它們。然而不久之後,霍金的假說贏得了廣泛的認同,但仍沒得到證實,而只有在實驗根據可證明新現象的前提下,諾貝爾物理學獎才會被授予。大型強子對撞機或許會帶來希望,因為一些物理學家預測它會產生微型黑洞,且這些黑洞會以霍金噴射閃電般消失。劍橋大學本·艾拉那其說:「如果大型強子對撞機證實了霍金噴射的存在,這將會全面贏得諾貝爾獎。」(元元)

(責任編輯:羅園)

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