福布斯:寻找上帝粒子成本约132.5亿美元

福布斯:寻找"上帝粒子"成本约132.5亿美元

　　《福布斯》中文网报道 近日，欧洲核子研究组织(CERN)宣布，其大型强子对撞机(LHC)已发现一种与希格斯玻色子(Higgs boson)一致的粒子。这是一个重大的发现，因为它证实了粒子物理学标准模型理论——该理论预言了希格斯玻色子的存在。虽然亚原子粒子的种类有很多，但希格斯玻色尤为重要，因为按照标准模型理论来说，它是宇宙中一切物质的质量来源。

　　虽然我们愿意相信，科学研究可以由那些天才们各自独立完成，在他们位于自家地下室的实验室里长时间辛勤努力，但事实上，这个宇宙最根本秘密的发现来得并不便宜。首先，要想发现像希格斯玻色子这样的亚原子粒子，需要特别巨大的能源。这是因为，为了寻找希格斯玻色子，你必须把一个质子加速到接近光速——这可不是一件容易的事情。

　　为了获得这种加速能力，CERN的科学家们建造了LHC，这台LHC位于法国和瑞士边境地下100米(合330英尺)深、长16.8英里(合27公里)的环形隧道中。这台对撞机大约有9,300块超冷至华氏零下456.25度的超导磁体。这使这台对撞机能够把质子加速到99.99%的光速。质子要通过6个不同的探测器，每个侦测器负责运行不同的实验，而给这台对撞机提供的电力大得不可思议——120兆瓦，几乎是附近瑞士日内瓦州所有住宅的用电量。

　　LHC的建造花费了大约十年的时间，总成本约为47.5亿美元。LHC目前正在进行几个不同的实验，包括紧凑缪子线圈(CMS)及发现希格斯玻色子的超环面仪器(ATLAS)实验探测器。这些实验每年费用总计为55亿美元，其中CERN提供20%的资金。这些实验所需的其余资金由各项国际合作计划提供。电脑计算能力也是CERN运营成本的一大构成——每年约2.86亿美元。仅LHC的用电成本一项每年就高达2350万美元左右。LHC的总运营预算达到每年10亿美元左右。

　　LHC于2008年8月份首次启动，然后在当年9月份停机维修，直到2009年11月份才重新启动。把上述这些费用都考虑在内，寻找希格斯玻色子的总成本高达132.5亿美元左右。这是一笔巨额开支，不过在福布斯全球富豪榜上，有50多名亿万富豪的个人净值超过这个数字。运营资金本身是由CERN成员国提供，其中年度预算的70%多一点是由德国、英国、意大利、法国及西班牙提供。这些实验所需的资金还来自诸如大学等大型机构以及诸如美国、印度及俄罗斯等观察员国家政府。

　　当然，这些资金并不仅仅是用在寻找希格斯玻色子的实验上。LHC目前还进行着一些其他不同的实验，其中包括发现其他亚原子粒子的实验，以及旨在研究物理学仍然未知的领域(比如暗物质及暗能量)的实验。

　　毫无疑问，这些实验不仅将揭示宇宙更多奥秘，而且还增强了我们的技术能力。仅建造LHC这项任务就迫使工程师开发各种新技术，并把现有技术推至极限。CERN本身就是你能够阅读这篇文章的幕后英雄——万维网最初之所以得以开发，其部分原因就是为国际物理界的研究人员彼此相互交流提供一个途径。而且，LHC产生了大量数据，为了处理这些数据，一系列新的计算及数据处理方法正被开发出来。此外，LHC在粒子物理学领域所取得的进步正推动医疗成像领域的进步。

　　如果你把推进计算机技术、医疗成像及科学突破的潜力合在一起的话，那么132.5亿美元的费用就显得是绝对合算的。尤其是当你考虑到如下事实：除了上述所有考虑因素之外，LHC及其相关实验正使我们更加接近了解宇宙的诸多奥秘。