2008年9月10日，第壹次噴射出壹束質子，環繞LHC)大型強子對撞機(LHC)16.5英裏(27公裏)長的環，這是LHC有史以來在世界上建造的最大最強的原子粉碎機。大型強子對撞機(LHC)位於瑞士日內瓦郊區的歐洲核子研究中心(CERN)實驗室。它的目的是以接近光速的速度把高能質子束撞在壹起。聲明的目標是創建和發現希格斯玻色子，這是標準模型中最後缺失的部分，也是我們關於亞原子物質行為的最佳理論。但目標遠不止這些。我們真正想做的是發現完全意想不到的東西——如此之大，如此之新，這意味著我們必須重寫教科書。
而大型強子對撞機並沒有悄無聲息的開啟。幾周和幾個月前，媒體充斥著令人窒息的恐懼故事，大型強子對撞機將形成黑洞並摧毀地球。媒體很好地駁斥了這些聳人聽聞的說法，但這份報告太好了，即使是最負責任的平面媒體、網絡媒體和廣播媒體也無法發表。
LHC所在的歐洲粒子物理研究所實驗室決定邀請媒體觀看LHC發射的第壹束光束。對黑洞的狂熱確保了媒體的出現。英國廣播公司、美國有線電視新聞網、路透社和十幾家國際媒體參加了儀式。拋開黑洞不談，從公共關系的角度來看，這是壹個危險的選擇:全新的加速器是挑剔的野獸，尤其是大型強子對撞機。它由數千塊磁鐵、數萬個電源和監控電子設備組成。最輕微的事故都可能使第壹次成功的光束循環推遲幾天或幾周。[圖片:世界上最大的原子粉碎機(LHC)。
那天早上有壹些緊張的時刻。最初的幾次嘗試都失敗了，因為壹些反叛的力量來源。然而，在當地時間上午10:30，加速器操作員成功地將壹束極低強度的質子穿過了整個綜合體。因為LHC實質上是兩個加速器——用來容納相反方向的光束——下壹步是引導光束通過第二組束管。事情發生在第壹次成功後不久。世界上的媒體如實公布了這壹技術成果。粒子物理學很少從這種介質中得到曝光。
雖然它引起了全世界的關註，但那壹天取得的成就相對來說是有限的。來自進料加速器的低能、低強度束註入大型強子對撞機。光束在環內循環幾次，能量很低，也就是大型強子對撞機設計的最低能量。大型強子對撞機的工作模式是從更小的加速器接收粒子束，然後將粒子束加速到比接收能量高15倍以上。在第壹次嘗試中，沒有加速光束的意圖。只要成功地繞了壹圈就夠了。
此外，光束的強度不到設計強度的十分之壹。在粒子束中，強度類似於光的亮度。通過增加更多的質子或者將束聚焦到更小的尺寸，束可以變得更強。在那壹天，聚焦仍然是未來的目標，只有幾個質子被放入加速器。起初，實際加速器電子設備的時間並不完全正確。所以，顯然，還有壹段路要走。
但是，無論如何。這是令人興奮的，無疑是走向全面行動的重要墊腳石。軟木塞被刺破了。我喝了太多香檳。背面拍壹張照片。今天天氣很好。我不是歐洲核子研究中心的第壹個。畢竟我對大型強子對撞機的興趣就是用它來粉碎高能粒子，而且大家都知道那時候不會發生碰撞。相反，我在費米實驗室工作，這是美國的旗艦粒子加速器實驗室，也是除了CERN之外最有影響力的從事大型強子對撞機數據分析的研究機構。兩個實驗室是兄弟，當壹個技術障礙被攻克時，我們互相歡呼。在費米實驗室，我們決定在9月10日晚上為科學家和當地社區舉辦壹場睡衣派對。這是非同尋常的。數百名當地人在淩晨2點出現，並在當地時間淩晨4點30分等待光束成功循環。我走來走去，與公眾和記者交談，但他們無法說服編輯將他們送到歐洲和其他科學家那裏。觀眾的歡呼聲足夠響亮，我想他們在東邊4400英裏的歐洲粒子物理研究所都能聽到。
當然，2008年9月10日上午的成功非常重要，但他們只是朝著預期的結果邁出了壹步，那就是啟動地球上最強大的粒子加速器。為此，需要對LHC周圍的1232巨大磁鐵進行全電流測試。因此，CERN的加速器工作人員將註意力轉向了這項工作的完成。這就是問題所在。9月22日，當壹個有缺陷的焊點導致銅母線過熱，導致其熔化，然後產生電弧時，操作人員正在拆除最後壹組磁鐵，然後刺穿裝滿液氦的保溫瓶，使磁鐵能夠承受10000安培的電流，從而使強大的磁場成為可能。[畫廊:在大型強子對撞機上尋找希格斯玻色子]
刺穿之後，氦在高壓下被釋放出來...形成強大的噴射流，足以將35噸重的磁鐵向旁邊推18英寸，並將安裝支架從堅固的混凝土中拉出。氦的溫度是零下450華氏度，這使得大型強子對撞機的隧道冷卻了壹英裏。修復損壞和增加額外的故障保護設備花了壹年多的時間。
2010年2月27日，大型強子對撞機的加速器工作人員準備再次嘗試。然後，在大約壹個半小時的時間裏，他們重復這個練習，並再次以相反的方向循環光束。這壹次，在沒有通知媒體的情況下進行了壹次嘗試。直到19年3月，工人們終於將光束加速到比之前的世界紀錄加速器費米Te Vatron高3.5倍的能量。那天我正好在CERN，這個成果是在天亮前完成的。我和同事壹起看監視器。當光束宣布穩定後，香檳、拍背、歡呼再次出現。這壹次，沒有電視攝像機。
從那天起，大型強子對撞機(LHC)只是壹個科學現象...它向排列在環周圍的四個探測器發出了非同尋常的光束。迄今為止，科學成就是巨大的。兩個較大的實驗分別發表了800多篇論文，整個研究計劃發表了2000多篇論文。
過去十年中最有影響力的發現是希格斯玻色子，這是粒子物理學標準模型中最後缺失的部分。於2012年7月4日再次向全球觀眾公布，覆蓋1000多家電視臺，觀眾10億。世界再壹次分享了發現的興奮。[6]發現希格斯玻色子粒子的意義]
大型強子對撞機的未來確實是光明的。雖然已經成功運營了10年，但我們的目的是用加速器繼續探索。目前，該計劃將至少在未來20年內繼續實施。事實上，預計到2018年底，大型強子對撞機的實驗將只收集到設施壽命期間記錄的數據的3%。2018年底，大型強子對撞機將停運兩年進行改造升級。2021年春將恢復運行，大幅提升探測器。我們無法知道利用大型強子對撞機會發現什麽科學真相。這就是做科學……如果我們知道我們會發現什麽，那就不叫研究了。但毫無疑問，LHC是壹顆智慧和技術的明珠——這是過去研究人員可望而不可及的成就。大型強子對撞機可以探測到最小的距離尺度和最高的能量，重現宇宙中最後的宇宙條件，而大爆炸後的情況只有萬億分之壹秒。它是探索和發現的工具。我們才剛剛開始。會很精彩的。
生日快樂，大型強子對撞機。
最初發表在《生命科學》雜誌上。
唐·林肯是費米實驗室的物理研究員。他是《大型強子對撞機:希格斯玻色子的非凡故事和其他讓妳頭腦發熱的事情》(約翰霍普金斯大學出版社，2014)的作者，他還制作了壹系列科學教育視頻。跟著他去臉書。本評論中表達的觀點是他的觀點。
唐·林肯為《生活科學的專家之聲:評論和觀點》貢獻了這篇文章。"