PDF《科技发展日新月异,科技的应用持续改善人类的生活,例如互...》

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1 简介 科技发展日新月异,科技的应用持续改善人类的生活,例如互联网的应用拉近了人与人之间 的距离;

磁力共振成像的发明革新了医疗的诊断和治疗;

电脑的强大运算功能大大提高各行 各业处理大量数男.大家有没有想过研发这些技术的背后,是研究粒子物理学所带来 的贡献? 浩瀚的宇宙有很多未解的谜团.多年来,科学家努力不懈地进行了很多粒子物理学的研究, 希望能寻找宇宙的起源和了解组成万物的最基本物质.欧洲核子研究组织(CERN)是一个跨 国机构,由二十一个成员国共同运作,汇聚全球数以千计的顶尖科学家及工程师,於瑞士和 法国边境接壤的地底设计及建造了大型强子对撞机(LHC) .这设施是世界上最大型及功率最 强大的粒子加速器,当中有一条长达

27 公里、由超导磁铁组成的环形管道.在这对撞机里, 科学家尝试让两束高能量粒子,以接近光的速度在此管道内碰撞.从实验所得出的数 分析后,科学家们可得知粒子如何互相影响,从而探索宇宙的奥秘. 这展览会布置成为科学家在 CERN 的工作环境,让观众仿如置身在大型实验设施内,认识这 尖端科研项目、见证上帝粒子(希格斯粒子)的发现,与及了解粒子物理学的基本理论.精 彩展品包括多媒体节目、在CERN 曾使用的真实实验部件,包括重达两公吨的巨型超导磁铁 组件,以及多件伦敦科学博物馆珍藏的科学实验仪器等.另外,展览亦会介绍香港科研团 参与这项世纪实验的研究成果和分享他们在科研路上面对的挑战. 康乐及文化事务署及蔡冠深基金会联合主办 香港科学馆及香港中华科学与社会协进会联合筹划 赞助:新华基金会 国际巡回展览赞助:元盛资产管理有限公司 支持机构:中国科学院高能物理研究所、港科院及香港中文大学物理系 展览由伦敦科学博物馆提供 参观资料 展期:2016 年3月18 日至

5 月25 日 地点: 香港科学馆特备展览厅 P.2 展厅平面图 第一区:过去和现在 这区简介粒子物理学的发展和历史.在这里我们可以看到粒子物理学家如何发现不同种类的 粒子,以及多种实验仪器. 第二区:欧洲核子研究组织剧场 与科学家会面,分享他们发现希格斯玻色子的喜悦. 第三区:大型强子对撞机 在这里你可看到深入地底的大型强子对撞机,并认识大型强子对撞机的运作原理,甚至可以 与科学家和工程师会面. 第四区:碰撞 虽然我们不能亲眼见证粒子碰撞,但可以想像一下碰撞时的壮丽画面. 第五区:探测器 大型强子对撞机设有四座巨型探测器:LHCb、ALICE、CMS 及ATLAS.它们的部件虽然很 复杂,但有些却可用鱼丝及玻璃等常见的材料制成. 第六区:发现和将来 踏足欧洲核子研究组织的办公室,看看科学家工作的情况,以及见证发现希格斯玻色子的一 刻.希格斯玻色子并非旅程的终点,未来仍有许多惊喜等待着我们. 第七区:浅谈粒子物理学 香港的科研团也有参与大型强子对撞机项目,进行各种研究及实验.就让我们看看他们的 科研成果和在 CERN 的生活点滴,以及认识粒子物理的基本概念. P.3 大型强子对撞机的运作原理 展览透过各种多媒体节目、模拟实验室场景和在 CERN 曾使用的真实实验部件等,让大家深 入了解大型强子对撞机的运作原理. 以下图示简单介绍对撞机产生粒子束,并将质子加速及互相碰撞的过程: 2. 质子穿过直线加速器. 1. 氢气分子被电场撕开,制造出 自由的质子和电子. 大型强子对撞机图示 3. 质子穿过质子同步推进器、 质子同步加速器和 超级质子同步加速器,令质 子加速至光速的 99.9998%. 4. 质子注入大型强子对撞机. 5. 质子束到达加速腔.负极 电场拉动正电荷质子向前. 6. 电场由负极转为正极, 正极电场推动质子向前. 7. 电场正负极的转换令质 子加速. 8. 质子在大型强子对撞机 内每秒绕转 11,000 圈. 9. 质子在探测器内互相 碰撞,碰撞的能量会 产生新的粒子. P.4 展品精华介绍 大型正负电子(LEP)对撞机加速腔 科学家在使用大型强子对撞机之前, 便利用这仪器在 CERN 进行 粒子物理学实验. 阴极射线管 这是约瑟夫.汤姆森於