Урок французского Passe compose
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十年！自大型强子对撞机（LHC）开始运营以来已有十年，这是有史以来最复杂的机器之一。大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器，埋在法国和瑞士乡村100米处，周长17英里。
2008年9月10日，氢原子中心的质子首次在LHC加速器周围循环。然而，令人兴奋的是短暂的，因为在9月22日发生了一起事故，造成超过50个LHC超过6,000个磁体受损 - 这对于保持质子在其圆形路径上行进至关重要。维修花了一年多的时间，但在2010年3月，LHC开始碰撞质子。大型强子对撞机是欧洲核子研究中心的首要宝石，欧洲核子研究中心是第二次世界大战后成立的欧洲粒子物理实验室，是在饱受战争蹂躏的欧洲重新统一和重建科学的一种方式。现在来自六大洲和100个国家的科学家在那里进行实验。
您可能想知道大型强子对撞机的作用以及为什么这是一个大问题。好问题。 LHC以实验室中达到的最高能量碰撞两束质子。围绕17英里环的六个实验研究了这些与地下洞穴中建造的大型探测器碰撞的结果。那是什么，但为什么呢？目标是了解宇宙最基本构建块的性质以及它们如何相互作用。这是最基本的基础科学。
大型强子对撞机并没有让人失望。使用大型强子对撞机进行的发现之一包括长期受欢迎的希格斯玻色子，由科学家在1964年预测，他们致力于结合两种自然基本力量的理论。
我参与六个LHC实验中的一个 - Compact Muon Solenoid实验，旨在发现希格斯玻色子，并寻找以前未知的粒子或力的迹象。我的机构佛罗里达州立大学于1994年参加Compact Muon Solenoid合作，当时我是另一所学校的年轻研究生，在另一所实验室从事不同的实验。大型强子对撞机的规划可以追溯到1984年。大型强子对撞机很难建造并且价格昂贵--100亿欧元 - 并且需要24年才能实现。现在我们正在庆祝LHC开始运营10年。
来自LHC的发现
到目前为止，大型强子对撞机发现的最重要的发现是2012年7月4日希格斯玻色子的发现。这一消息是在欧洲核子研究中心发布的，并吸引了全世界的观众。事实上，我和我的妻子在我们客厅的大屏幕电视上通过网络直播观看了它。自从公布时间是佛罗里达州时间凌晨3点，我们在IHOP去吃煎饼，然后庆祝。
希格斯玻色子是我们称之为粒子物理学标准模型的最后一块。该理论涵盖了所有已知的基本粒子 - 其中17个 - 以及它们相互作用的四种力中的三种，尽管尚未包括引力。标准模型是一个令人难以置信的经过良好测试的理论。开发预测希格斯玻色子的标准模型部分的六位科学家中的两位在2013年获得了诺贝尔奖。
我经常被问到，如果我们已经发现希格斯玻色子，为什么我们继续进行实验，粉碎质子？我们不是吗？那么，还有很多东西需要理解。标准模型没有回答许多问题。例如，对宇宙中星系和其他大型结构的研究表明，那里的物质比我们观察到的要多得多。我们称之为黑暗物质，因为我们无法看到它。迄今为止最常见的解释是暗物质是由未知粒子组成的。物理学家希望LHC能够产生这个神秘粒子并进行研究。这将是一个惊人的发现。
就在上周，ATLAS和紧凑型Muon Solenoid合作宣布了对希格斯玻色子的第一次观察，即腐朽或分裂成底夸克。希格斯玻色子以许多不同的方式衰变 - 一些罕见，一些常见。标准模型可以预测每种类型的衰变发生的频率。为了完全测试模型，我们需要观察所有预测的衰变。我们最近的观察结果与标准模型一致 - 另一个成功。
更多问题，更多答案来
宇宙中还有许多其他难题，我们可能需要新的物理理论来解释这些现象 - 例如物质/反物质不对称来解释宇宙为什么物质比反物质更多，或者层次问题理解为什么重力比其他力量弱得多。
但对我来说，寻找新的，无法解释的数据非常重要，因为每当物理学家认为我们已经弄明白这一点时，大自然就会产生惊喜，从而更深入地了解我们的世界。
LHC继续测试粒子物理学的标准模型。当理论与数据匹配时，科学家喜欢。但是，我们通常会在不这样做时学到更多这意味着我们不完全了解正在发生的事情。对我们中的许多人来说，这是LHC的未来目标：发现我们不理解的事物的证据。有数以千计的理论可以预测我们尚未观察到的新物理学。哪个是对的？我们需要一个发现来了解是否正确。
欧洲核子研究中心计划长期继续开展LHC业务。我们正在计划对加速器和探测器进行升级，以使其能够运行到2035年。目前尚不清楚谁将首先退役，我还是LHC。十年前，我们焦急地等待着第一束质子。现在我们正在忙着研究大量数据，希望能带领我们走上新的道路。这是期待未来20年。
本文最初发表在Todd Adams的The Conversation上。阅读原文。