任何一个有垃圾抽屉的人都知道，要跟踪微小的蜉蝣是很困难的。你发誓你有图钉——它们肯定是被塞进去的，对吧?还有胶水?或者它们是在那个大盒子里的办公用品里，还有一些随机的旧电视设备，加上你每年夏天用来给狗剪毛的剪刀?还有，你婚礼上的所有照片也在那个盒子里。如果放在垃圾抽屉里，也许你能更好地追踪它们?在他们去。
处理这些乱七八糟的事情可能会让你对欧洲核研究组织(European Organization for Nuclear Research)的物理学家们产生一些同情。(缩写为欧洲核子研究中心在一系列令人困惑的事件中，法语翻译成了英语。)欧洲核子研究中心的科学家们是掌管大型强子对撞机-我们将把它缩短为更实用的大型强子对撞机。大型强子对撞机是位于瑞士乡村深处的大型粒子加速器，物理学家在那里证实了希格斯玻色子它是一种亚原子粒子，让科学家们对宇宙中物质如何获得质量有了更多的了解。
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这里的关键词是“亚原子”。如果说欧洲核子研究中心的科学家们在小范围内观察事物，那是相当保守的说法。他们不仅观察两个质子(亚原子粒子本身)相互碰撞，还试图绘制发生碰撞时脱落的亚原子碎片。对于外行人来说，它可能只是一个装满快速移动的微小粒子的垃圾抽屉……它不仅很小，而且衰变的速度比你能察觉到的还要快。
让我们回顾一下果蝇腐烂的整个过程，来了解一下科学家们需要跟踪的到底是什么。在大型强子对撞机中，质子以接近光速的速度绕着圆形轨道奔跑。而且它们并不是随时准备好被拉上拉链的。欧洲核子研究中心的科学家们必须将一束质子送入LHC，方法是将氢气流进一个双体原体中，双体原体将氢原子中的电子剥离，只留下质子[来源:O 'Luanaigh］．
质子进入LHC的第一个加速器LINAC 2。LINAC 2是一个线性加速器，它利用电磁场推动和拉动质子，使它们加速[来源:欧洲核子研究中心］．在经历第一个加速度后，质子的运动速度已经是光速的1/3。
然后进入质子同步加速器助推器，它由四个环组成。不同的质子群围绕着每一个质子群奔跑，同时电脉冲加速并引导它们前进磁铁．在这一点上，它们的速度是光速的91.6%，每个质子群都被挤得更近了。
最后，它们被扔进质子同步加速器——现在在一个更集中的组里[来源:欧洲核子研究中心］．在质子同步加速器中，质子以每圈1.2秒的速度绕着2060英尺(628米)的环循环，速度超过光速的99.9%。欧洲核子研究中心］．在这一点上，他们真的不能再快了;相反，质子的质量开始增加，变得更重。它们进入超级质子同步加速器，一个4英里(7公里)的环，在那里它们被进一步加速(从而使它们更重)，这样它们就准备好被射入大型强子对撞机的束流管。
大型强子对撞机有两个真空管;一种是让质子束朝一个方向运动，而另一种是让质子束朝相反的方向运动。然而，在这个16.5英里(27公里)长的大型强子对撞机的四周，有一个探测器室，在那里光束可以互相交叉——这就是粒子碰撞的神奇之处。这就是我们的亚原子杂波抽屉。
“有趣，”你可能会想。“这是一个关于粒子加速的很酷的故事，兄弟。但物理学家如何知道粒子在加速器中的去向呢?他们到底是如何跟踪碎片碰撞并进行研究的呢?”
磁铁,哟。答案永远是磁铁。
公平地说，这实际上只是第一个问题的答案。(我们马上会讲到第二个问题。)但真正巨大的冷磁铁阻止粒子朝错误的方向移动。当保持在非常低的温度时，磁铁会变成超导体——我们说的是比外层空间更冷的温度。有了超导磁体，就会产生一个强大的磁场，引导LHC周围的粒子，并最终相互碰撞。Izlar］．
这就引出了下一个问题。科学家如何追踪碰撞事件产生的粒子?在我们的解释中，“轨迹”实际上成了一个很有说服力的词。你可以想象，物理学家们不只是在看大屏幕电视，在质子烟花和《星际迷航》(Star Trek)重播之间来回切换。当科学家们在观察质子竞赛和碰撞时，他们主要是在观察数据。(没有数据)。他们在碰撞后“追踪”的粒子实际上只是他们可以分析的数据轨迹。
其中一个探测器实际上被称为跟踪装置，它确实允许物理学家“看到”粒子碰撞后的路径。当然，他们看到的是粒子轨迹的图形表示。当粒子通过跟踪装置时，电信号被记录下来，然后转化为计算机模型。量热计探测器也会停止并吸收一个粒子来测量它的能量，辐射也被用来进一步测量它的能量和质量，从而缩小特定粒子的身份。
从本质上讲，这就是科学家在LHC最近一次运行时，能够在加速和碰撞过程中以及之后跟踪和捕捉粒子的方法。然而，有一个问题是，由于每秒发生的碰撞如此之多——我们说的是数十亿次——并不是所有的质子碰撞都那么有趣。科学家们需要找到一种方法，将有用的碰撞与无聊的碰撞进行分类。这就是探测器的作用所在:它们发现有趣的粒子，然后通过算法运行它们，看看它们是否值得进一步研究[来源:Phoboo］．如果他们需要更仔细的检查，科学家们就会去做。
当LHC在2015年再次启动时，将会有比以前更多的碰撞(碰撞能量是以前的两倍)[来源:查理］．当这种情况发生时，向物理学家发出“嘿，看看这个”信号的系统将会有一个升级:更多微调的选择将会通过第一阶段，然后所有这些事件将会被完全分析。
所以，请继续关注，了解物理学家是如何在大型强子对撞机中追踪粒子的;那里的情况几乎以光速变化。
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