欧洲大型粒子对撞机开始“不务正业”,科研之余兼职给居民供暖
一听到粒子对撞机这个词,大家都会觉得特别高级。我们知道,这种东西都是为了做最尖端的科学研究而建造的。不过,最近欧洲的大型强子对撞机(LHC)则不再高冷,开始“接地气”——它要“兼职”给居民供暖了……
这是怎么回事呢?
首先,让我们介绍一下粒子对撞机是什么。
所谓的粒子对撞机,是利用加速器给两束粒子流注入能量,使其以超高速相对运动,从而撞击在一起的装置。
为了给粒子加速,粒子对撞机的通道要足够长,才能让粒子有足够的加速时间。粒子在对撞机内有利用特殊电缆制成的超导电磁石,在-271摄氏度的环境下产生强磁场,给粒子加速。在长达几十公里的真空管道中,粒子流会被加速到接近光速,然后发生对撞。
粒子对撞机可以让科学家了解粒子的性质、寻找新的粒子、甚至探索宇宙的奥秘。因此,对于人类来说,粒子对撞机是当今世界顶尖的科研设备。
听起来,这种东西和我们老百姓的生活格格不入,我们买菜也用不着思考白菜在这个宇宙中是怎么出现的,炒菜也不需要知道里面的原子结构有什么变化。这种高大上的东西,只能给科学家们用来做科研。
不过最近欧洲的大型强子对撞机的相关负责人表示,他们的对撞机很快就会接地气,连接老百姓的生活了——供暖。
大型强子对撞机在2008年9月10日正式启动,至今恰好10年了。它修建在瑞士日内瓦和法国交界的侏罗山地下100米,总长度达到了17英里。多年来,它帮助科学家进行了多次科研任务,目前也运转良好。那么,科学家为何要让它去供暖呢?
虽然上面我们说,为了达到超导体,科学家需要把电磁石降低到超低温。但是当粒子对撞的瞬间,会产生极其恐怖的高温。比如美国纽约地下的相对论重离子对撞机,可以产生4万亿摄氏度的恐怖温度!
同样的,欧洲大型强子对撞机也可以产生非常恐怖的超高温。欧洲核子研究中心的科学家介绍:为了给对撞机降温,他们不得不采用水冷的方法——把水注入管道,然后吸收热量变成热水,送到冷却塔,最后注入冷却管道。
而这个过程中,大量的热量被散失掉,这是非常可惜的。
据介绍,欧洲核子研究中心正准备改善这个冷却系统——与其让这些热量白白散失掉,不如让它们在冬天的时候为当地的居民供暖!
根据他们的计划,2022年的时候,当地的费内—伏尔泰社区就会有一部分居民率先体验到粒子对撞机带给他们的温暖。在未来,这个对撞机最多可以给8000户居民提供热量。同时,这样还减少了二氧化碳的排放,供暖后降温的水又可以给科研人员继续使用,可谓是一举多得。
如今,粒子对撞机领域又出现了绿色对撞机的概念,旨在让对撞机在科研的同时也融入更多环保的因素。如果未来我国也建设粒子对撞机,想必也会把这些问题考虑在内。