根據不可靠內幕消息，LHC的某大實驗差點創下繼磁鐵失誤以來的最大意外。
LHC的啟動日期不斷向後推，從最早的2005到現在的2009，許多的物理學家已經等到不太耐煩了。整天在想的就趕快把LHC啟動，然後趕快取數據寫論文。
LHC一直不啟動，當然也就沒數據可以做事。所以根據不可靠內幕，每個實驗都有人在寫著沒有數據的論文，所有跟數據有關的部份全部留白，一切只等LHC啟動後，直接把數據填上就可以直接出論文。
只是越等越久，就會有些人等到頭昏了，在他們的首篇論文的摘要中，把LHC(Large Hadron Collider)的Hadron的d跟r放反了(hard-on，難搞)。結果，LHC變成"大型難搞定對撞機"。
當然，反正只是草稿，也不知道什麼時候會用上。這份草稿就一直存在資料庫，直到有了數據，大家開始把這份草稿完成。接著整個實驗一起校稿，直到投稿前夕。沒有人發現這個拼錯的字。
還好再貼出去的前一天有人發現了。不然的話，這就不只是搞笑了...
2009/12/18
2009/12/17
LHC的首項物理結果
位於瑞士日內瓦的LHC的ALICE實驗，在十二月三日，正式發表首次的物理測量結果，在LHC的四大實驗中拔得頭籌。
不過真正物理界的人大概都知道，這篇文章的紀念意義遠大於物理意義。說的更白的，推出這篇論文的目的甚至是政治因素大於物理因素。
從物理觀點來看，這篇論文沒有新結果。他們所作的是對900GeV的質子束對撞進行測量，只用了少少的事件數(小於三百)。這樣的數量基本上沒有什麼意義。而這個能量也不是新能量，因為以前CERN的SPPS中的UA5實驗也是這個能量，所以可以說是重覆驗證過去的實驗結果。
不過這個驗證依舊是相當重要的步驟。因為物理研究除了發現新結果之外，舊結果要能反覆重現也是相當重要的。如果一個實驗結果不能重現，那就沒有任何的可信度。不能重現的實驗，誰知道這個結果是真的還是假的。
所以這篇論文，與其說是發表物理結果，不如說是他們已經"準備好了"。ALICE證明他們有能力獲得夠質量的數據。
而這篇論文的推出，當然讓ALICE搶了風頭，創下多項第一，某種程度也宣洩了CERN過去一年因為磁鐵故障所導致的延遲所帶來的壓力。至少有個結果可以向出錢的政府高層交代。
無論如何，ALICE這次以史無前例的超高速推出論文，還是相當了不起的成果。這是LHC的一大進展。
詳細介紹可以參考這篇文章:
[Dec 17, 2009]
物理: LHC的第一篇論文
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2468
LHC的ALICE實驗發表了第一篇LHC的實驗結果。
不過真正物理界的人大概都知道，這篇文章的紀念意義遠大於物理意義。說的更白的，推出這篇論文的目的甚至是政治因素大於物理因素。
從物理觀點來看，這篇論文沒有新結果。他們所作的是對900GeV的質子束對撞進行測量，只用了少少的事件數(小於三百)。這樣的數量基本上沒有什麼意義。而這個能量也不是新能量，因為以前CERN的SPPS中的UA5實驗也是這個能量，所以可以說是重覆驗證過去的實驗結果。
不過這個驗證依舊是相當重要的步驟。因為物理研究除了發現新結果之外，舊結果要能反覆重現也是相當重要的。如果一個實驗結果不能重現，那就沒有任何的可信度。不能重現的實驗，誰知道這個結果是真的還是假的。
所以這篇論文，與其說是發表物理結果，不如說是他們已經"準備好了"。ALICE證明他們有能力獲得夠質量的數據。
而這篇論文的推出，當然讓ALICE搶了風頭，創下多項第一，某種程度也宣洩了CERN過去一年因為磁鐵故障所導致的延遲所帶來的壓力。至少有個結果可以向出錢的政府高層交代。
無論如何，ALICE這次以史無前例的超高速推出論文，還是相當了不起的成果。這是LHC的一大進展。
詳細介紹可以參考這篇文章:
[Dec 17, 2009]
物理: LHC的第一篇論文
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2468
LHC的ALICE實驗發表了第一篇LHC的實驗結果。
2009/08/08
low energy is better than no energy
CERN在八月六號發了新聞稿，宣佈了LHC的最新進度。預計在11月以3.5TeV/beam的能量進行運轉。
原本去年九月就該開始運轉的LHC，在風光的進行質子束繞行加速器之後的九天就出了意外，導致LHC必須關門整修接近長達一年。這次重新宣佈要在11月以3.5TeV(質心能量7TeV)作為LHC的起步，說實在可以說是CERN小心謹慎的慎重決定。
LHC的設計是要讓質子對以14TeV的能量進行對撞。但是沒有任何一個加速器會在開始啟動的時候就以全能量運作，所以一開始的計畫是讓LHC以10TeV的能量進行試轉。一方面是讓負責加速器的控制人員熟悉LHC的運作，同時也要讓LHC的四個主要實驗(ATLAS, CMS, ALICE及LHCb)能夠利用這個機會來取數據，了解實驗的能力及進行微調。為LHC的全能量運轉作準備。
根據CERN的新聞稿，他們決定從3.5TeV開始，在取得足夠多的數據之後，再將能量提升到5TeV。之後在2010年的冬天進行鉛離子對撞。接著就要準備LHC的全能量運轉。這樣的計畫感覺CERN是小心為上，寧可用時間來慢慢調整。
不過儘管是從3.5TeV開始，只用了LHC一半的能力，但是這個能量也幾乎是目前最高能量的Tevatron的四倍。所以儘管只是幾個月的運轉，但可以保證依舊是在能量的最前沿，幾乎可以保證一定會掀起一股熱潮。隨然這些資料量絕對不夠LHC來發現Higgs，不過應該還是可以預期新結果的出現。
無論如何，對等待LHC的物理學家而言，LHC終於能夠開始提供數據了。低能量總比沒有能量好。
參考資料：CERN press release
LHC to run at 3.5 TeV for early part of 2009-2010 run rising later
http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2009/PR13.09E.html
原本去年九月就該開始運轉的LHC，在風光的進行質子束繞行加速器之後的九天就出了意外，導致LHC必須關門整修接近長達一年。這次重新宣佈要在11月以3.5TeV(質心能量7TeV)作為LHC的起步，說實在可以說是CERN小心謹慎的慎重決定。
LHC的設計是要讓質子對以14TeV的能量進行對撞。但是沒有任何一個加速器會在開始啟動的時候就以全能量運作，所以一開始的計畫是讓LHC以10TeV的能量進行試轉。一方面是讓負責加速器的控制人員熟悉LHC的運作，同時也要讓LHC的四個主要實驗(ATLAS, CMS, ALICE及LHCb)能夠利用這個機會來取數據，了解實驗的能力及進行微調。為LHC的全能量運轉作準備。
根據CERN的新聞稿，他們決定從3.5TeV開始，在取得足夠多的數據之後，再將能量提升到5TeV。之後在2010年的冬天進行鉛離子對撞。接著就要準備LHC的全能量運轉。這樣的計畫感覺CERN是小心為上，寧可用時間來慢慢調整。
不過儘管是從3.5TeV開始，只用了LHC一半的能力，但是這個能量也幾乎是目前最高能量的Tevatron的四倍。所以儘管只是幾個月的運轉，但可以保證依舊是在能量的最前沿，幾乎可以保證一定會掀起一股熱潮。隨然這些資料量絕對不夠LHC來發現Higgs，不過應該還是可以預期新結果的出現。
無論如何，對等待LHC的物理學家而言，LHC終於能夠開始提供數據了。低能量總比沒有能量好。
參考資料：CERN press release
LHC to run at 3.5 TeV for early part of 2009-2010 run rising later
http://press.web.cern.ch/Press/PressReleases/Releases2009/PR13.09E.html
2009/05/16
ATLAS的另一個用途：測地震
前兩天翻雜誌才發現，原來粒子物理的實驗系統還可以拿來測地震。這大概算是意外的副業吧。
位於CERN的ATLAS實驗，是LHC加速器中最大的實驗組。ATLAS實驗中有個系統叫做hydrostatic level sensors (HLSs)，用來測量實驗的基座的位移程度。2004年12月23跟26日，印尼亞齊省的大地震的地震波穿過地心，傳到了地球另一邊的ATLAS實驗，在HLSs上留下了明顯的位移紀錄。
根據分析，HLSs所記錄到的時間越是地震發生的20分鐘之後，約略相當於地震波穿越地心到達ATLAS的時間。
其實嚴格說來，這只能說是地震波的威力可以一直延伸到地球的另一邊，並且被夠靈敏的偵測器偵測到。不過這樣子不禁會令人想到，還有哪些小細節會影響到這個這麼大型的實驗？
CERN Courier, Mar. 30, 2005: Tsunami earthquake detected in ATLAS cavern
http://cerncourier.com/cws/article/cern/29283
位於CERN的ATLAS實驗，是LHC加速器中最大的實驗組。ATLAS實驗中有個系統叫做hydrostatic level sensors (HLSs)，用來測量實驗的基座的位移程度。2004年12月23跟26日，印尼亞齊省的大地震的地震波穿過地心，傳到了地球另一邊的ATLAS實驗，在HLSs上留下了明顯的位移紀錄。
根據分析，HLSs所記錄到的時間越是地震發生的20分鐘之後，約略相當於地震波穿越地心到達ATLAS的時間。
其實嚴格說來，這只能說是地震波的威力可以一直延伸到地球的另一邊，並且被夠靈敏的偵測器偵測到。不過這樣子不禁會令人想到，還有哪些小細節會影響到這個這麼大型的實驗？
CERN Courier, Mar. 30, 2005: Tsunami earthquake detected in ATLAS cavern
http://cerncourier.com/cws/article/cern/29283
2009/05/13
奧地利：CERN，讓我們分手吧
在LHC即將啟動的前夕，奧地利的粒子物理學家聽到了可以想像到的最壞的消息：奧地利政府決定退出歐洲粒子物理實驗室, CERN。
奧地利1959年加入CERN之後，至今正好滿五十週年。不過在五月八號的時候，奧地利的科學部部長(the science minister) Johannes Hahn卻發表聲明，決定在2010年之後退出CERN。
這項聲明對奧地利總數約一百七十人左右的粒子物理學家而言，說是最黑暗的一天也不為過。這項宣布基本上等於是把奧地利在粒子物理的領域中自廢武功。在LHC要研究的能量領域中，這是全世界唯一的研究場所，也是大多數粒子物理學家躍躍欲試的地方。拒絕加入等於在這場競賽中直接投降。
更慘的是奧地利的粒子物理學家為了LHC已經投入了相當多的人力與金錢在LHC的ATLAS及CMS實驗上，一但退出，這些先前的努力將全部付諸流水。而下一步則是所有有志作高能粒子物理實驗的學生將不會留在奧地利，而轉往其他鄰近的國家。同樣的，這群研究人員為了不讓研究的努力消失，也將轉往其他研究單位，造成研究人力的流失。研究人力一但流失，那大概奧地利的實驗粒子物理就會這麼毀了。
而奧地利政府的這項舉動也將使奧地利在科學界的形象大受損傷，因為這將使各國的科學研究人員對奧地利政府持續支持大型國際合作研究的信心產生問號，對奧地利的研究人員未來加入大規模的國際合作研究造成不可估計的影響。
雖說這項聲明的實質生效日期是2010年底，但是為於維也納的Austrian Academy of Sciences的高能物理研究所所長Christian Fabjan講的就更明白了。他說這項決定將使奧地利科學家在CERN變成次等公民。
目前奧地利每年約要繳一千七百萬歐元的會費給CERN。在經濟不景氣的現在，這筆會費就成了奧地利政府開刀的對象。奧地利政府打算把這筆錢拿來投資在其他的國際合作實驗上。他們的想法很簡單，就是要把錢投資在更容易立刻看到收益的領域。
事實上，這並不是歐盟國家第一個對LHC的預算痛下殺手的國家。就在一年前，英國政府也對LHC的預算下了重手，痛擊了英國在LHCb及ALICE的團隊。事實上，他們再另外一項大型高能實驗計畫國際直線加速器,ILC,上，更是決定直接退出，儘管ILC的歐洲地區負責人還是英國科學家...
目前奧地利的的與論界對這項決定有著一致性的反對政府的決定，要求政府撤回這項決定的連署也在努力當中，想要住奧地利科學家一臂之力的，歡迎利用文後的連結支持他們。
相關聯結：Petition SOS
http://sos.teilchen.at/petition/
相關新聞連結：
Physics World, May 11, 2009: Austrian physicists protest at CERN pull-out
http://physicsworld.com/cws/article/news/39036
Nature News, May 09, 2009: Austria to quit CERN
http://www.nature.com/news/2009/090508/full/news.2009.459.html
Physics World, Apr. 3, 2008: Cuts threaten UK role at LHC
http://physicsworld.com/cws/article/news/33647
奧地利1959年加入CERN之後，至今正好滿五十週年。不過在五月八號的時候，奧地利的科學部部長(the science minister) Johannes Hahn卻發表聲明，決定在2010年之後退出CERN。
這項聲明對奧地利總數約一百七十人左右的粒子物理學家而言，說是最黑暗的一天也不為過。這項宣布基本上等於是把奧地利在粒子物理的領域中自廢武功。在LHC要研究的能量領域中，這是全世界唯一的研究場所，也是大多數粒子物理學家躍躍欲試的地方。拒絕加入等於在這場競賽中直接投降。
更慘的是奧地利的粒子物理學家為了LHC已經投入了相當多的人力與金錢在LHC的ATLAS及CMS實驗上，一但退出，這些先前的努力將全部付諸流水。而下一步則是所有有志作高能粒子物理實驗的學生將不會留在奧地利，而轉往其他鄰近的國家。同樣的，這群研究人員為了不讓研究的努力消失，也將轉往其他研究單位，造成研究人力的流失。研究人力一但流失，那大概奧地利的實驗粒子物理就會這麼毀了。
而奧地利政府的這項舉動也將使奧地利在科學界的形象大受損傷，因為這將使各國的科學研究人員對奧地利政府持續支持大型國際合作研究的信心產生問號，對奧地利的研究人員未來加入大規模的國際合作研究造成不可估計的影響。
雖說這項聲明的實質生效日期是2010年底，但是為於維也納的Austrian Academy of Sciences的高能物理研究所所長Christian Fabjan講的就更明白了。他說這項決定將使奧地利科學家在CERN變成次等公民。
目前奧地利每年約要繳一千七百萬歐元的會費給CERN。在經濟不景氣的現在，這筆會費就成了奧地利政府開刀的對象。奧地利政府打算把這筆錢拿來投資在其他的國際合作實驗上。他們的想法很簡單，就是要把錢投資在更容易立刻看到收益的領域。
事實上，這並不是歐盟國家第一個對LHC的預算痛下殺手的國家。就在一年前，英國政府也對LHC的預算下了重手，痛擊了英國在LHCb及ALICE的團隊。事實上，他們再另外一項大型高能實驗計畫國際直線加速器,ILC,上，更是決定直接退出，儘管ILC的歐洲地區負責人還是英國科學家...
目前奧地利的的與論界對這項決定有著一致性的反對政府的決定，要求政府撤回這項決定的連署也在努力當中，想要住奧地利科學家一臂之力的，歡迎利用文後的連結支持他們。
相關聯結：Petition SOS
http://sos.teilchen.at/petition/
相關新聞連結：
Physics World, May 11, 2009: Austrian physicists protest at CERN pull-out
http://physicsworld.com/cws/article/news/39036
Nature News, May 09, 2009: Austria to quit CERN
http://www.nature.com/news/2009/090508/full/news.2009.459.html
Physics World, Apr. 3, 2008: Cuts threaten UK role at LHC
http://physicsworld.com/cws/article/news/33647
2008/09/15
發現Higgs Boson！質量超大...
FERMILAB正在辛苦的累積DATA，希望可以看到Higgs的影子，而大西洋的另一邊的LHC正在世界末日的疑慮中蓄勢待發，磨刀霍霍準備尋找HIGGS。在上千位物理學家努力的操作這些幾十億美金的大傢伙的時候，Higgs已經現身了！消息一出，大西洋兩岸的物理學家紛紛搖頭嘆氣，搥胸頓足...
這個Higgs的質量大概500g以上，大約是10^10個Planck mass，width 大約15公分，不論質量跟width都遠大於標準模型預測...
一個Higgs的代價是多少？十億美金？不用。一百萬美金？不用？一千美金？也不用。只要美金九塊七毛五，就可以帶回家。如果要把所以有標準模型的粒子通通帶回去慢慢研究，只要美金313元。
詳情請見The Particle Zoo
http://www.particlezoo.net/individual_pages/shop_higgsboson.html
真正與Higgs相關的新進展
SCISCAPE: 物理：朝尋找HIGGS之路邁進：發現ZZ波色子對
SCISCAPE: 物理：Higgs粒子的質量新進展
這個Higgs的質量大概500g以上，大約是10^10個Planck mass，width 大約15公分，不論質量跟width都遠大於標準模型預測...
一個Higgs的代價是多少？十億美金？不用。一百萬美金？不用？一千美金？也不用。只要美金九塊七毛五，就可以帶回家。如果要把所以有標準模型的粒子通通帶回去慢慢研究，只要美金313元。
詳情請見The Particle Zoo
http://www.particlezoo.net/individual_pages/shop_higgsboson.html
真正與Higgs相關的新進展
SCISCAPE: 物理：朝尋找HIGGS之路邁進：發現ZZ波色子對
SCISCAPE: 物理：Higgs粒子的質量新進展
2008/09/11
從LHC看大眾對高能物理的疑慮
期待已久的LHC終於在瑞士時間九月十日上午十點28分成功注入質子束，並順利環繞LHC運行。平心而論，這離LHC正式進行質子對撞實驗至少還要幾個月的時間，不過卻是高能物理學界近年來最受矚目的事件，甚至受到全球媒體的廣泛報導。最主要的原因當然是CERN的大力廣告，不但廣發邀請函給世界各主要媒體，美國的費米實驗室(Fermilab)及布魯克海文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory, BNL)都有辦類似直播派對的慶祝活動。為的就是要利用機會好好宣傳這項重要的里程碑，並爭取大眾支持。當然這個實驗的規模是史無前例，耗費的人力時間金錢也是史上最高的科學研究計畫。不過對一般大眾而言，再重要的科學研究，都比不上"世界末日"來的容易吸引大家的注意力。
當然世界末日這個戲碼在每當有粒子加速器完成的時候就會被提出來玩一次。上一次被拿出來讓大家擔心老半天的例子是美國布魯克海文國家實驗室的相對論性重離子對撞機(Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)。RHIC把兩束金離子加速至40TeV然後對撞，當然能量在當時也是史無前例，結果就有人擔心會製造出黑洞。結果1999年BNL請了三位物理學家，其中包含即將於2004年拿下諾貝爾物理學獎的Frank Wilczek，來仔細分析RHIC的安全性。結果呢？現在大家正坐在電腦前面看著這篇文章，而RHIC也已經順利了運轉八年之久。黑洞呢？至少在我們的四維時空中沒有。(不過研究弦論的物理學家可能會認為RHIC撞出了五維的黑洞...)
對物理學家來說，他們不會懷疑LHC的安全性。但是對一般民眾而言，對陌生領域的恐懼常常是因為不了解。而大眾媒體未了宣傳，吸引注意力，當然挑聳動的主題寫。想想，今天宣傳LHC是宣傳"物理學家拓展能量前延"、"物理學家尋找上帝粒子"容易吸引注意，還是"物理學家製造黑洞，即將吞食地球"來的容易吸引人？說實在，前兩種說法指會讓大眾打哈欠，不過這的確是如此。大眾對新事物的疑慮，並不會因為有多少諾貝爾級的物理學家做出保證而有所改變，這些聲音往往遠小於擔心質疑的聲音。然後呢？在大家不知不覺中，LHC就開始正式實驗了，大家日子還是過的好好的，再也沒有人記得黑洞，再也沒有人想到物理學家毀滅世界，直到下一個創造能量前沿的加速器誕生...
事實上，高能物理實驗常常會舉辦開放參觀，讓所有有興趣的民眾實際參觀這些大型實驗。以BNL的RHIC為例，每年RHIC都會在八月的某個星期天開放大眾參觀，對大眾介紹如何進行實驗，如何測量數據。利用這些行動，RHIC可以爭取大眾認同，讓他們知道這個實驗如何完成，有什麼用，減低他們的疑慮，甚至希望能夠激發青少年研究物理的興趣，更重要的，讓他們覺得出錢贊助這項實驗是有意義的。畢竟RHIC的經費有很大一部分是來自美國政府預算。沒有預算，實驗就要被迫縮短，甚至取消。
高能物理是物理學中最具活力的領域之一，但也是最常造成疑慮的領域。如何化解大眾的疑慮，讓大眾能夠關心並支持高能物理，這是高能物理學家研究之外，必須隨時謹記在心的議題。
當然世界末日這個戲碼在每當有粒子加速器完成的時候就會被提出來玩一次。上一次被拿出來讓大家擔心老半天的例子是美國布魯克海文國家實驗室的相對論性重離子對撞機(Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)。RHIC把兩束金離子加速至40TeV然後對撞，當然能量在當時也是史無前例，結果就有人擔心會製造出黑洞。結果1999年BNL請了三位物理學家，其中包含即將於2004年拿下諾貝爾物理學獎的Frank Wilczek，來仔細分析RHIC的安全性。結果呢？現在大家正坐在電腦前面看著這篇文章，而RHIC也已經順利了運轉八年之久。黑洞呢？至少在我們的四維時空中沒有。(不過研究弦論的物理學家可能會認為RHIC撞出了五維的黑洞...)
對物理學家來說，他們不會懷疑LHC的安全性。但是對一般民眾而言，對陌生領域的恐懼常常是因為不了解。而大眾媒體未了宣傳，吸引注意力，當然挑聳動的主題寫。想想，今天宣傳LHC是宣傳"物理學家拓展能量前延"、"物理學家尋找上帝粒子"容易吸引注意，還是"物理學家製造黑洞，即將吞食地球"來的容易吸引人？說實在，前兩種說法指會讓大眾打哈欠，不過這的確是如此。大眾對新事物的疑慮，並不會因為有多少諾貝爾級的物理學家做出保證而有所改變，這些聲音往往遠小於擔心質疑的聲音。然後呢？在大家不知不覺中，LHC就開始正式實驗了，大家日子還是過的好好的，再也沒有人記得黑洞，再也沒有人想到物理學家毀滅世界，直到下一個創造能量前沿的加速器誕生...
事實上，高能物理實驗常常會舉辦開放參觀，讓所有有興趣的民眾實際參觀這些大型實驗。以BNL的RHIC為例，每年RHIC都會在八月的某個星期天開放大眾參觀，對大眾介紹如何進行實驗，如何測量數據。利用這些行動，RHIC可以爭取大眾認同，讓他們知道這個實驗如何完成，有什麼用，減低他們的疑慮，甚至希望能夠激發青少年研究物理的興趣，更重要的，讓他們覺得出錢贊助這項實驗是有意義的。畢竟RHIC的經費有很大一部分是來自美國政府預算。沒有預算，實驗就要被迫縮短，甚至取消。
高能物理是物理學中最具活力的領域之一，但也是最常造成疑慮的領域。如何化解大眾的疑慮，讓大眾能夠關心並支持高能物理，這是高能物理學家研究之外，必須隨時謹記在心的議題。
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