临近元旦假期,林栋来到LHC基地的指挥中心。
一年前,这里还是一片荒芜的滨海地带。
而现在,中国第一座大型强子对撞机(LHC)项目的第一期已经完成,创造了世界工程史上的奇迹。
这座占地面积达27平方公里的庞大设施,是中国物理学发展史上的一个重要里程碑。
林栋作为项目的发起者兼最大投资人,站在控制室的落地窗前,望着远处环形加速器的轮廓,心中满是期待与自豪。
回想一年前项目启动时,国际上几乎所有专家都认为这个工期不可能实现。
欧洲的同类项目用了近十年时间才建成,就连最乐观的预测也认为至少需要五年。
但中国速度再次刷新了世界的认知。
项目采用了多项创新性的工程方案。
数万名工人分成三班倒,24小时不间断施工。
超导磁体的生产线同时在12個工厂并行运转。
隧道掘进机创下了单日推进92米的世界纪录。
最先进的AI系统全程协助项目管理,配合林栋提供的全套图纸,将原本需要数月的设计优化压缩到了几周之内。
“林总,你还记得今年那疯狂的夏天吗?”
李思雨递来最新的预冷数据时感慨道。
当时为了赶工期,国内的工程队们在40度的高温下持续工作,这是其他国家工程队不能想象的。
仅用了100天,就完成了全部1694台超导磁体的安装和初步校准,这在业界被称为“舟山奇迹”。
从最初的不解到后来的认可,国际同行见证了中国工程建设的突飞猛进。
多个国际物理研究机构主动提出合作请求,希望能借用这些有经验的工程队去打造他们的实验室。
林栋点点头,他能从当时汇报中的数字读出工人们的辛苦。
为了应对极限工期带来的挑战,他们采用了许多突破常规的方案。
比如,率先使用了第四代数字孪生技术,实现了实体工程与虚拟模型的实时同步。
这让他们可以在施工的同时进行设备调试,将原本需要依次进行的工序改为并行操作。
物流系统则充分利用了舟山的港口优势,建立了专用的海运通道。
一条条运载着核心设备的船队昼夜不停地往返于各大生产基地之间,最终才创造了单月安装超导磁体609台的记录。
最让世界瞩目的是林栋研发的“集成化建造”技术。
超导磁体、真空室、制冷系统等部件在工厂就完成了组装和测试,运到现场后可以直接安装。
这种方法将施工周期缩短了近60%。
林栋的目光从远处的环形轨道收回,落在面前密密麻麻的数据上。
此刻不是缅怀的时候,一丝细微的参数偏差都可能影响今天的启动仪式。
他全神贯注地检查着每一组读数,手指在控制屏上快速滑动。
这些数据证明,快速建设并没有影响工程质量。
在项目的指挥中心,一百多名团队成员正在各自的岗位上忙碌着。
偌大的控制室被分成几个区域:束流控制区、磁铁系统区、低温控制区、数据采集区等。
每个区域都配备着先进的监控设备,大量的显示屏幕将复杂的数据实时呈现出来。
墙上的中央显示屏正在进行着最后的系统自检倒计时。
还有三小时,这台造价近千亿的巨型设备就要首次启动了。
“磁铁系统就绪!1694个超导磁体已完成充磁,磁场强度达到8.33特斯拉。”
负责该系统的张教授通过对讲系统汇报。
这个磁场强度足以将一辆汽车瞬间撕碎,但在这里,它们被精确地控制着,引导着质子束在27公里的环形轨道上运行。
“低温系统正常!120吨液氦温度稳定在1.9K。”李主任报告道。
这个温度比宇宙背景辐射还要低,只有这样才能保持超导磁体的工作状态。
制冷系统每小时要消耗数千度电,仅这一项就需要专门的变电站供电。
“真空系统完成最后检查!主环真空度达到10^-10帕斯卡。”系统组的陈工汇报。
这个真空度相当于把一个足球场大小的空间中抽走所有气体,只留下几个氢原子。
为了达到这个程度,抽气系统整整工作了一个月。
“射频系统就绪!400MHz超导腔已达到工作状态。”
技术组的报告继续传来。
射频腔是加速器的“发动机”,它们通过精确的电磁场为质子束注入能量。
每个腔体都是一个精密的艺术品,表面抛光度达到纳米级别,任何微小的瑕疵都可能导致加速失败。
数据采集区的工作人员也在紧张地准备着。
他们面前的显示屏上显示着复杂的数据流:当质子束相撞时,每秒钟会产生数十亿次的碰撞事件,产生的原始数据量超过1PB。
这些数据中可能藏着新的物理发现,需要强大的计算集群和复杂的算法来分析。
“各位同事,”林栋的声音通过扩音系统传遍整个控制室,“今天是我们所有人共同努力的结晶。LHC项目的建成不仅是我们团队的胜利,更是我们国家在科学研究领域的一次突破。在正式启动之前,让我们再次检查所有关键系统。”
控制室里随即响起了一连串的确认声。
在项目初期,很多人质疑中国是否具备建造如此复杂设备的能力。
超导磁体的制造、真空系统的密封、数据处理系统的开发,每一项技术都是巨大的挑战。
但通过2010年的努力,他们不仅完成了这个“不可能的任务”,而且在某些技术指标上还超过了欧洲的同类设备。
林栋记得项目最困难的时候,有一次,一个关键的超导磁体在测试时突然失超,导致整个系统紧急停机。
团队连续工作了72小时,才终于找到了问题。
一个微小的焊接缺陷导致了绝缘层的破损。
这个教训让他们在后续的工作中更加谨慎,每一个零件都要经过严格的质量控制。
在启动仪式开始前的半小时,林栋召集了核心团队进行最后的技术简报。
会议室的投影仪上显示着今天第一次对撞实验的具体参数。
质子束的能量将达到7万亿电子伏特,这相当于将一个质子加速到接近光速的99.9999991%。
两束质子将在四个探测器位置发生对撞,每秒钟进行约10亿次碰撞。
探测器每秒需要处理的数据量超过1PB,这些数据将被分发到全国各地的计算中心进行分析。
最主要的算力还是要依靠远在流浪基地里的泰坦本体。
“今天的第一次运行,我们将采用相对保守的参数设置,质子束流强度设定在标称值的30%,我们会逐步提升到设计值。安全始终是第一位的。每个人都要特别注意自己负责的系统,发现任何异常立即报告。”林栋最后总结道。
随着仪式时间的临近,现场的气氛越发紧张。
林栋注意到,许多年轻的研究员眼中都闪烁着兴奋的光芒。
他们中的大多数人还从未亲眼见证过如此规模的科学装置启动。
老一辈科学家们则显得更为沉稳,他们深知这一刻的历史意义。
上午十点整,启动仪式正式开始。
参加仪式的不仅有科研人员,还有来自政府部门的领导、国内外的物理学家以及媒体记者。
会场的大屏幕上播放着项目建设的纪录片。
从最初的地基开挖,到超导磁体的安装,再到各个系统的调试,一年的艰辛历程浓缩在短短的几分钟影像中。
林栋站在讲台上,声音坚定而有力。
“今天,我们站在历史的节点上。这台对撞机不仅仅是一个科研设备,它代表着人类探索宇宙奥秘的决心。通过它,我们将研究物质最基本的组成部分,探索希格斯玻色子的性质,寻找暗物质的踪迹,甚至可能发现全新的物理现象。这是一个新时代的开始。”
讲话结束后,林栋走向控制台,他的手指悬停在启动按钮上方。
大屏幕上的倒计时进入最后十秒:
“10、9、8...”现场所有人都屏住了呼吸。
“7、6、5...”
加速器隧道内的监控画面显示,最后一组巡检人员已经撤离到安全区域。
紧急联络系统保持畅通,医疗组和消防组也处于待命状态。
“4、3、2...”林栋能感觉到自己的心跳加速。
这一刻,不仅承载着他们团队的期望,也承载着整个国家的科技梦想。
“1,启动!”
随着启动指令的发出,整个加速器复合体开始苏醒。
首先是注入器系统开始运转,产生的质子束经过层层加速,注入到主环中。
束流能量曲线稳步上升,从100GeV、500GeV、1TeV...一直到设定的3.5TeV。
突然,现场的电力系统发出警报。
“林教授,市电供应出现波动!”设备组的技术员大声报告。
原来,启动过程中的瞬时功率消耗超出了预期,导致电网负荷骤增。
整个ZS市的供电网络都感受到了这个庞然大物的苏醒。
“启动备用电源!”林栋立即下达指令。
早在项目规划阶段,他们就预见到可能出现的电力问题,因此特别设计了一套独立的备用供电系统。
等冷核聚变的核电站建成后,电力短缺的问题也将不复存在。
UPS系统瞬间介入,为关键设备提供稳定的电力支持。
然而,即便如此,庞大的能量消耗仍然影响到了ZS市的部分地区供电。
“滴——”伴随着一声刺耳的警报,商场里的灯光突然熄灭,电梯停在了半途。
正在三楼电玩城打游戏的小孩子们发出一片哀嚎,刚刚还热闹的商场瞬间陷入一片漆黑和寂静,只有应急照明微弱的灯光。
“别惊慌,大家有序往楼梯走。”商场保安打着手电筒,组织顾客疏散。
被困在电梯里的顾客还在等待救援,有人透过电梯门的缝隙安抚道:“维修人员马上就到。”
路口的红绿灯熄灭了,瞬间造成了交通混乱。
一些私家车主自觉地降下车窗,示意老人和小孩先过马路。
写字楼里更是一片混乱。
IT公司的程序员哀叹着电脑突然关机,文件还没来得及保存。
“这得是多大的用电量啊,整个城市的电网都扛不住。”
“我家冰箱里的冷冻食品可怎么办?”
“电梯停了,八楼的独居老人下不来楼啊。”
“医院不会受影响吧?那可是救命的地方。”
这个城市瞬间炸开了锅。
“听说是为了启动那个强子对撞机。”
公交车上,一位上了年纪的阿姨说道,语气中带着些许抱怨,“科研是好事,可也不能让全城的人遭罪啊。”
“阿姨,这可是咱们国家的重大科技项目。”旁边一个年轻人解释道,“欧洲的那个对撞机用了十多年才建好,我们一年就完成了,这是在创造历史呢。”
“创造历史也得照顾民生啊。”公交车司机插了一句,“你看这路口,没有红绿灯多危险。早知道会这样,起码该提前通知我们准备准备。”
在启动现场的供电领导在上级领导的注视下,立马开始协调解决供电问题。
很快在借用整个南方电网的用电负荷后,舟山城市用电恢复了正常。
与此同时,控制室内的气氛达到了高潮。
随着两束质子在探测器中心相遇,第一批对撞数据开始涌入。
大屏幕上显示着实时的对撞事件。
每一次碰撞都会产生数千个新粒子,它们在探测器中留下独特的轨迹。
这些轨迹就像烟花在夜空中绽放,每一个都可能蕴含着新的物理发现。
“CMS探测器捕捉到稳定的信号!”数据组的研究员激动地宣布,“粒子能谱符合理论预期!横向动量分布显示清晰的共振峰!”
这些专业术语对外行人来说也许难以理解,但在场的物理学家们都明白这意味着什么。
设备运行正常,数据质量优秀。
这个消息让现场爆发出热烈的掌声。
一年的努力没有白费,中国的第一座大型强子对撞机成功运转了。
林栋望着大屏幕上跳动的数据,想起了项目初期的种种困难。
技术的挑战、质疑的声音......
但此刻,这些都已经不重要了。
重要的是,他们做到了。