物理學大力神：ATLAS

　　歐洲核子研究中心的大型強子碰撞機(LHC)有4個大型探測器:超環面設備ATLAS、緊湊的缪子線圈CMS、重離子實驗探測器ALICE、大型強子碰撞機底誇克實驗LHCb。

　　ATLAS和CMS主要用于檢測各種常見信号，兩個獨立的實驗組相互驗證，以确保實驗結果的可靠性。ALICE側重于研究重離子碰撞環境中的物理現象和相互作用，而LHCb主要用于研究碰撞過程中的正反物質不對稱，側重于尋找反物質，研究宇稱不守恒和各種味道物理的奇異性質。

　　在四個實驗中，的超環面儀器ATLAS，長46米，直徑25米，重7000噸，相當于埃菲爾鐵塔的重量。探測器上有上億像元，相當于一台巨型相機，每秒可以拍攝4000萬張照片。ATLAS被稱為物理大力神。正是借助它的力量，人類的視野得以擴大，肉眼看不到的小物質單元。第一集是新的希望。

　　在日内瓦附近27公裡長的地下環中，質子加速到接近光速，發生了沖突。在這裡，在歐洲核研究中心，科學家們可以再現宇宙大爆炸後的瞬間環境。

　　這款巨型的ATLAS探測器，用來研究這些顆粒碰撞，需要多年的時間來組裝。但通過這部動畫，我們可以在幾分鐘内完成這一過程。

　　強磁場分布在ATLAS探測器周圍。這些磁場是由放置在環形結構上的80公裡長的超導電纜産生的。這使得ATLAS能夠保持世界上的強磁場。

　　通過探測器測量粒子的能量非常重要。這是通過一個稱為能量計的裝置來完成的。ATLAS有幾種類型的能量計，它們排列在探測器的中心和兩端。3000噸重的磚能量計由鋼和一種特殊的材料組成，當顆粒通過時會發光。磚能量計周圍有第二個能量計，它由浸泡在零下180℃的液氩中的鉛組成，即電磁能量計。

　　除了能量計，還有一個組件，用來測量一個叫缪子的帶電粒子的軌迹，它可以到達探測器的最外層。缪子探測器的表面積大約有幾個足球場那麼大。

　　在接近探測器中心的位置，有幾個部件可以用來測量帶電顆粒通過時留下的軌迹，測量精度可以接近1mm。其中一個部件叫做跳躍輻射徑迹探測器，由幾十萬個充滿氣體和金絲的空心管組成。與跳躍輻射徑迹探測器相比，有幾個矽半導體探測器，其中包含數百萬微條和像素點。

　　ATLAS探測器被設計成可以用來探測盡可能多的顆粒。因此，其他探測器模塊被放置在桶結構的兩端，以探測與質子束形成小角度的顆粒。探測器的兩端放置兩個環形磁鐵，産生ATLAS所需的強磁場。之後，增加了幾層探測到達ATLAS邊緣顆粒的模塊，使探測器完成。

　　現在讓我們看看探測器的内部。在這裡我們可以看到更多單個部件的細節。磚測量儀、電磁測量儀、跳躍輻射徑迹測量儀和矽半導體測量儀。

　　實際上，科學家們不允許穿過開啟的探測器。但是這裡，ATLAS探測器的尺寸顯示出來。

　　現在我們終于可以見證ATLAS探測器探測質子碰撞産生的顆粒了!一個典型的碰撞會産生上百個顆粒，ATLAS探測器的每個組件都需要重現整個碰撞過程的圖像。

　　如果你想知道這一切是如何工作的，不要錯過第二集——顆粒反擊。