展望 LHC將改變我們的生活

　　在很多普通老百姓眼中,尋找質(zhì)量起源,重現(xiàn)宇宙大爆炸的實驗是科學(xué)家的事,跟我們生活相差十萬八千里。其實不然。

　　祁鳴教授說,LHC不僅提供了本世紀(jì)前期世界上最大的高能物理實驗平臺,為探索新的高能物理現(xiàn)象奠定了良好的實驗基礎(chǔ),還將帶動對世界上最先進(jìn)的快電子學(xué)、計算機(jī)、探測器、材料科學(xué)和高速通信等領(lǐng)域開展更為深入的研究,并力求將這些研究領(lǐng)域中的最先進(jìn)技術(shù)能夠盡快應(yīng)用于高能物理的實驗研究�？梢灶A(yù)見的是這些技術(shù)將很快轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域。

　　“其實,很多發(fā)明都來自于高能物理研究。最有說服力的例子就是因特網(wǎng)的起源。上世紀(jì)60年代,歐洲核子中心的科學(xué)家在做一項實驗,當(dāng)時所有數(shù)據(jù)都要存在磁盤或磁帶中,再通過卡車運動計算機(jī)中心,這時才能讀取數(shù)據(jù)。有人就產(chǎn)生大膽的設(shè)想,能否通過電話線來傳數(shù)據(jù)呢?這就是最早的www(萬維網(wǎng)),也是因特網(wǎng)的起源,不過當(dāng)時只是從試驗地到計算機(jī)中心點對點的使用,經(jīng)美國改造后成為商用網(wǎng),變成片對片。”祁鳴教授認(rèn)為,LHC計劃作為世界最尖端研究,匯聚了當(dāng)前最前沿的科學(xué)研究成果,為我們生活帶來的啟發(fā)可能更多。

　　電腦將是虛擬的超級計算機(jī)

　　什么是網(wǎng)格計算? 簡單地講,網(wǎng)格是把互聯(lián)網(wǎng)上的眾多計算資源整合成一臺虛擬的超級計算機(jī),將以CPU為主的各種資源“擰成一股繩”,實現(xiàn)各種資源的全面共享。

　　祁鳴教授打了一個比方:你回到家,只要電源開關(guān)一開,插頭插上,你可以用電飯鍋煮飯,可以看電視,可以洗衣服,但你不知道這電到底是來自葛洲壩水電站呢,還是大亞灣核電站,還是煤炭發(fā)的電。而你也不需要知道。利用網(wǎng)格計算,我們的計算機(jī)也可以變得像用電一樣�，F(xiàn)在我們的計算機(jī)是彼此割裂的,有人在使用,有人在閑置,網(wǎng)格計算則可將所有資源整合在一起,并自動優(yōu)化配置,今后當(dāng)你打開電腦終端時,實際上用到的可能是遠(yuǎn)在美國的計算機(jī),也可能是歐洲的某臺計算機(jī),但你不必關(guān)心來自哪里,重要的是,你用的是最先進(jìn)的,處理速度最快的計算機(jī)。這對生活的影響將是巨大的。

　　目前,在 LHC計劃中就有“網(wǎng)格計算”這一塊。因為對撞后大量的數(shù)據(jù)要處理�！懊�15秒就有一個DVD大小的數(shù)據(jù)盤產(chǎn)生,每年將產(chǎn)生12-14PB(1P=1015BG)的數(shù)據(jù),用于物理分析的計算機(jī)所需要的計算能力相當(dāng)于上萬個目前最快的奔騰-4 CPU,因此必須采用先進(jìn)的網(wǎng)格技術(shù)才能高效率的管理和運行這一龐大而復(fù)雜的計算環(huán)境。這就是網(wǎng)格計算技術(shù)的運用�！标惿暌娬f。中國科學(xué)家必須參加物理數(shù)據(jù)的分析研究以便獲得物理結(jié)果,因此必須在中國開展網(wǎng)格研究,建立LHC 的數(shù)據(jù)中心。眼下國內(nèi)信息科學(xué)界對網(wǎng)格計算表示了極大的興趣,希望通過網(wǎng)格計算的合作引進(jìn)網(wǎng)格計算的關(guān)鍵技術(shù)。目前,中科院高能所正計劃建立中國的Tier-2(二級)數(shù)據(jù)中心,為國內(nèi)的合作單位提供服務(wù)。

　　用粒子束能殺死癌細(xì)胞

　　有專家認(rèn)為,歐洲粒子物理研究所也為醫(yī)學(xué)研究做出了貢獻(xiàn),因為他們發(fā)現(xiàn),可以用質(zhì)子、碳離子甚至是反物質(zhì)等帶電粒子束治療癌癥。反物質(zhì)并非自然存在,但該研究所可以利用一種小型加速器——質(zhì)子同步加速器制造反物質(zhì)。這臺機(jī)器還能產(chǎn)生將會繞大型強(qiáng)子對撞機(jī)旋轉(zhuǎn)的質(zhì)子�，F(xiàn)有的放射療法可能會在殺死癌細(xì)胞的同時傷害周圍的健康組織。而這種粒子束能夠?qū)�對人體傷害降到最低,因為它們能夠穿過健康的組織,只對腫瘤發(fā)揮作用。

　　祁鳴教授解釋說,這在理論上完全成立。用粒子束來殺癌細(xì)胞只是“小把戲”了。只是粒子束的強(qiáng)度太大了,如果用于人體,只能是低劑量的,如10兆-20兆電子伏特的。如果能把能量控制得好,粒子束將是醫(yī)學(xué)治療的一個好途徑。

　　LHC有利于開發(fā)新能源

　　除電信和醫(yī)療外，紐約市立大學(xué)理論物理學(xué)教授加來道雄(Michio Kaku)認(rèn)為，物理學(xué)試驗的潛在回報還體現(xiàn)在能源方面。

　　加來道雄表示，通過LHC獲得的認(rèn)識可能在未來數(shù)十年內(nèi)用于開發(fā)新能源，比如可控的核聚變電站。微型黑洞的產(chǎn)生甚至可能在能源需求中扮演一個長遠(yuǎn)性的角色。他說：“一些人認(rèn)為外太空的黑洞可能是未來人類的能源。”　撰稿 張琳