歐洲核子研究組織70週年 將升級全球最大「大型強子對撞機」

位於法國與瑞士邊界地底約50至175公尺深處，有著一條長達27公里地底隧道中，裡面放的是世上最大的粒子加速器「大型強子對撞機」（Large Hadron Collider，LHC）。該機器會將2道質子束加速至99.999999％的光速後在指定位置對撞，產生巨大的能量以重建宇宙誕生後萬億分之一秒內出現的基本粒子。

該機器近年最著名的研究成果，莫過於在2012年發現基本粒子「希格斯玻色子」的存在，讓提出該理論的希格斯（Peter Higgs）獲頒隔年的諾貝爾物理學獎。

這座LHC由全球最大粒子物理學實驗室「歐洲核子研究組織（CERN）」所有。

該組織中共有23個成員國，除了大型強子對撞機外，CERN還擁有8座粒子加速器、2座反質子減速器及大量的工程與計算等基礎設施，來自80個國家的逾6500位科學家和工程師在這裡研究宇宙起源、反物質、暗物質，每年發表約100篇論文，全球有約一半的粒子物理實驗都在這裡進行。

「粒子物理學基本上是在探索過去，」曾在CERN工作的粒子物理學家布隆德爾（Alain Blondel）說道， 「我們研究科學、宇宙學、天文物理學和許多其他領域，一起探索宇宙是如何誕生和運作。」

而今（2024）年正是CERN成立的第70週年。

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第二次世界大戰期間，許多科學家紛紛逃離歐洲、前往美國發展，因此1950年代初期歐洲科學家決定共同創建物理實驗室，最終成功於1954年在中立國瑞士建立歐洲核子研究理事會（即CERN的前身）。

CERN的公約中明定「本組織與軍事需求的工作無關」，且該組織的研究領域似乎是普羅大眾所無法觸及的，但事實上有許多影響現今社會的研究成果都與CERN有點淵源。

例如串聯全球網路資訊的全球資訊網（World Wide Web，www）便是由當時在CERN工作的科學家柏納斯李（Tim Berners-Lee）所發明、現今醫學常見的正子斷層造影（PET）的發展也與CERN有關。

即使是現今用途未明的研究成果，如希格斯玻色子，帶來的社會影響也相當大。

義大利米蘭大學經濟學家弗洛里奧（Massimo Florio）曾對CERN製造LHC時的經濟影響進行分析，發現當時這筆採購訂單的影響長達10年，「進行這些研究過程中產生的知識，也會對社會產生直接的益處。」

此外《Nature》指出，CERN的影響不僅是這些粒子的碰撞，這裡除了研究，也是一個國際性的教育和交流平台。

前瑞士粒子物理研究所所長沃爾尼（Rainer Wallny）表示他經常會將研究生送到這裡，「這裡有很多教育活動，且不侷限於科學和工程方面，你能夠和來自其他文化的人交流、學習表達自己。」

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沃爾尼補充道，由於多數在CERN進行的研究規模都相當龐大，因此如何制定研究規章、組織一大群科學家共事都是家常便飯，而這樣的經驗也能夠應用在其他地方或領域的研究中。

CERN預計在第8個十年中，將目前的LHC升級為強度10倍以上的高亮度大型強子對撞機，以產生更多碰撞、進行更詳細地觀察。

蘇黎世聯邦理工學院粒子物理學家奧雷斯塔（Thea Klæboe Åarrestad）提及，「如果我們要產生新的物理學，就需要大量的數據，也就是更多的碰撞，升級後的大型強子對撞機的碰撞數量會增加近4倍。」

出版《Inside CERN》一書，捕捉了CERN內部運作的攝影師波爾（Andri Pol）表示，基礎研究往往會為現實世界帶來進步， 「基礎理論研究說不準會產生一些新東西，因此你必須給那些有能力的人一個機會，讓他們試著找出造就我們的原因。」

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